Farmacognosia I conteúdo teórico



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UNIVERSIDADE COMUNITÁRIA REGIONAL DE CHAPECÓ

UNOCHAPECÓ

CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE

CURSO: FARMÁCIA



FARMACOGNOSIA I



CONTEÚDO TEÓRICO


Prof. Walter Antonio Roman Júnior


Chapecó, 2005






HISTÓRIA DA MEDICINA

2000 a.C: Coma esta raiz.


1000 d.C: Esta raiz é pagã recite esta oração.
1850 d.C: Reza é supertição, beba esta poção.
1940 d.C: Esta poção é óleo de cobra, tome este comprimido.
1985 d.C: Este comprimido é ineficaz, tome este antibiótico.
2000 d.C: Este antibiótico não funciona, coma esta raiz.

“Uma planta pode conter centenas de substâncias diferentes. A descoberta de uma só delas pode ser mais importante para humanidade do que a de uma nova galáxia”.


Robert Robson

Aula: 1


Um enfoque farmacêutico

sobre plantas medicinais


Aspectos históricos

- O uso de plantas medicinais na terapêutica é muito antigo, e está intimamente relacionado com a própria evolução do homem.

 Papiro de Ebers

Corpus hippocraticus

 Matéria médica

No Brasil


3 disciplinas básicas: Farmacognosia, Farmacologia, Química farmacêutica

MOTIVAÇÃO PARA O ESTUDO DE PLANTAS MEDICINAIS
Leigos descobriram a utilidade dos medicamentos de origem natural

A insatisfação com eficácia e o custo da medicina moderna

Expectativas exageradas criadas em torno dos produtos da grande indústria

Tecnologia do DNA recombinante

Efeitos indesejáveis e prejuízos

DADOS ESTATÍSTICOS SOBRE PLANTAS MEDICINAIS

75% população mundial (3/4) é pobre e faz uso de plantas medicinais.

43% do arsenal terapêutico são produtos naturais (plantas medicinais, origem microbiana, derivados de animais).

A indústria farmacêutica movimenta 150 bilhões de dólares por ano com produtos naturais.

No Brasil que possuí a maior diversidade vegetal do mundo apenas 8% da sua flora foi estudada em suas propriedades medicinais.

PESQUISA DE PLANTAS MEDICINAIS
(base na medicina popular, etnobotânica, etnofarmacologia)

Desenvolvimento de novos medicamentos como morfina, codeína, escopolamina, atropina, efedrina, ergotamina, vincristina, digoxina, rutina, glicirrizina, etc...


\\
Reconhecimento atual de que amplas camadas da população não tem acesso aos medicamentos básicos

A Farmacopéia Brasileira IV parte II, que contém as monografias de produtos naturais, bem como, de fármacos sintéticos está sendo editada na forma de fascículos.

Até o momento foram editados os fascículos I, II, III e IV, e em breve se pretende obter um formato final dessa edição.



Análise Fitoquímica Preliminar

Para algumas substâncias, em certos vegetais, pode-se realizar reações de caracterização diretamente sobre os tecidos do material vegetal. Entretanto na maioria das vezes, para se proceder a caracterização de um determinado grupo de substâncias presentes em um vegetal, deve-se primeiro extrair essas substâncias com um solvente adequado, para, então, caracteriza-las no extrato.

Classicamente a caracterização dos principais grupos de subst6ancias vegetais de interesse tem sido conseguida pela realização de reações químicas que resultem no desenvolvimento de coloração e/o precipitado característico. Para algumas reações, o extrato pode ser empregado diretamente enquanto que, em outras, o solvente deve ser previamente eliminado. Usualmente, essas reações são realizadas em tubo de ensaio, ou placa de toque, podendo também ser utilizada a detecção cromatográfica com reagentes específicos.

A realização das reações de caracterização diretamente no extrato bruto, pode eventualmente mascarar o resultado. O fracionamento do extrato e a realização dos testes com as frações obtidas possibilitam geralmente reações mais nítidas.



Um dos primeiros roteiros de análise sistemática de misturas complexas foi proposto em 1850 pelo químico belga J. S. STAS, e depois modificado pelo farmacêutico alemão F. J. OTTO. Tal roteiro baseia-se em dois princípios:


  1. Partição de substâncias em duas partes imiscíveis, uma aquosa outra orgânica;

  2. Formação de sais com diferenças de solubilidade em relação às bases ou ácidos que lhe deram origem.


Cumarinas
A caracterização das cumarinas no extrato pode ser feita pela visualização do mesmo sob luz ultravioleta (360 nm), pois, a maioria possui fluorescência azul brilhante ou verde. As cumarinas em solução alcalina desenvolvem cor amarela, devido ao rompimento do anel lactônico. Essa reação é revertida pela adição de uma solução ácida. Exemplo de planta medicinal contendo cumarinas o guaco (Mikania glomerata Spreng).

Estrutura fundamental das cumarinas

Polifenóis
Os polifenóis são substâncias redutoras e, portanto, oxidam-se com facilidade, resultando em substâncias coradas. A cor desses produtos de oxidação deve-se ao elevado grau de conjugação. Oxidantes tais como o cloreto férrico (FeCl3), são empregados para caracterização de polifenóis em geral; nesse caso a positividade é evidenciada pelo desenvolvimento de coloração azul, ou verde azulada.



Estrutura fundamental dos fenóis

Flavonóides
O teste de cianidina ou Shinoda (HCL (conc) e magnésio em pó) costuma ser empregado na detecção de flavonóides por ser característico para o maior números de substâncias desta classe. Através dessa reação, podem-se caracterizar compostos contendo um núcleo -benzopirona, pelo desenvolvimento de cor laranja a vermelha. Exemplo de vegetais que contém flavonóides: arruda (Ruta graveolens L.), calêndula (Calendula officinalis L.), maracujá (Passiflora edulis Sims).


Estrutura fundamental dos flavonóides


Taninos
Os taninos podem ser caracterizados por reações de coloração ou precipitação. Como a presença de álcool pode interferir, ele deve ser removido. As reações normais de precipitação com gelatina ou pó de pele, sais de alcalóides e metais pesados são ainda utilizadas para a detecção dos compostos dessa classe. Taninnos hidrolizáveis e condensados podem ser diferenciados através da reação de STIASNY ( HCl (conc) e formol), ocorrendo precipitação desses últimos. Um exemplo típico de planta medicinal contendo taninos é a goiabeira (Psidium guajava L.)


Tanino condensado (tipo catequina ou flavan-3-ol)

Antraquinonas
Como os derivados antraquinônicos ocorrem nos vegetais em vários níveis de oxidação, o material a ser analisado deve ser convenientemente tratado para que ocorra uma oxidação total destes até antraquinonas. Isso pode ser conseguido colocando-se o material vegetal em contato com éter em tubo de ensaio, e realizando maceração por alguns minutos. Com o filtrado, adiciona-se KOH diluído e a solução adquire coloração vermelha característica. Essa reação denomina-se reação de BORNTRÄGER. O meio da reação é apolar e, por isso, ela é direcionada para caracterização de agliconas antraquinônicas. Um vegetal rico em antraquinonas é a cáscara-sagrada (Rhamnus purchianus DC.).


Estrutura fundamental das antraquinonas

Alcalóides
As reações gerais para os alcalóides baseam-se na formação de complexos insolúveis (precipitados). Como resultados falso-positivos são bastante comuns para essas reações, previamente o material a ser analisado deve ser submetido a extrações ácido-base. Aa reações gerais empregam reagentes de Mayer, Dragendorff, Wagner e Bertrand.




Alcalóide tipo isoquinolina

Glucosídeos cardiotônicos
A reação de Liebermann-Burchard (anidrido acético e ácido sulfúrico), é empregada para caracterização do anel esteroidal ciclopentanoperhidrofenantreno. Para caracterizar o anel lactônico pentagonal utiliza-se o reativo de Kedde (solução etanólica de 3,5-dinitrobenzóico e KOH). Para porção açúcar usa-se o reativo de Keller-killiani (ácido acético glacial, cloreto férrico e ácido sulfúrico). As plantas Digitalis lanata e Digitalis purpúrea L., são ricas em glucosídeos cardiotônicos.


Estrura básica dos glucosídeos cardiotônicos

Saponinas


Para detectar a presença de saponinas, emprega-se o teste de formação de espuma, na presença de ácidos minerais diluídos. Um exemplo típico de vegetal que contém saponinas é a erva-mate (Ilex paraguariensis A. St.-Hil).


Estrutura da saponina tipo oleano (-amirina)

A cumarina é uma lactona do ácido o-hidróxicinâmico. A palavra cumarina origina-se do caribenho “cumaru”, nome dado á árvore rica nessa substância. As cumarinas ocorrem como cristais prismáticos, possuem odor marcante, sabor ardente aromático e amargo. São solúveis em álcool e são facilmente sintetizadas. Cerca de 1300 cumarinas já foram isoladas de fontes naturais e suas propriedades farmacológicas, bioquímicas e aplicações terapêuticas dependem de seus padrões de substituição.

Existem estruturas básicas de cumarinas, e sua numeração é feita 1 - 4 para anel A (via acetato) e 5 – 8 (via shiquimato).

ácido –o-hidróxi-cinâmico cumarina




CUMARINA CROMONA XANTONA



Heterosídeos cumarínicos ou cumarinas

Propriedades, extração e caracterização
As cumarinas podem ser encontradas em todas as partes de uma planta, freqüentemente como misturas. O desenvolvimento de fases estacionárias diversas para cromatografia em coluna e em camada delgada, tais como, géis de sílica, sephadex LH 20 entre outras, contribui para separação de cumarinas.

As cumarinas possuem um espectro ultravioleta característico, o qual é fortemente influenciado pela natureza e posição dos grupos substituintes. Desse modo, elas são facilmente visualizadas pela cromatografia de camada delgada, e as manchas do cromatograma sob luz U.V aparecem cores diversas como azul, verde, amarelo e podem ser realçadas pelo vapor de amônia.

As cumarinas possuem ainda a carcterística de em solução alcalina desenvolverem coloração amarela, devido ao rompimento do anel lactônico. Essa reação é revertida pela adição de solução ácida ao sistema.

Usos e Propriedades Farmacológicas


Muitas cumarinas simples possuem odor característico, destacando-se a cumarina simples que foi amplamente utilizada como aromatizante em alimentos industrializados. No entanto, com base em dados sobre toxicidade hepática em ratos, a agência americana FDA, a classificou como substância tóxica e passando a considerar sua adição a alimentos como adulteração. Foi também banida da Europa, mas pelas vantagens decorrentes de seu odor acentuado, estabilidade e baixo preço, continua a ser amplamente utilizada nas indústrias dos países em desenvolvimento.

Na área dos medicamentos, destacam-se os derivados da 4-hidroxi-cumarina, descobertos através da doença hemorrágica em gado em virtude da alimentação deste com trevo-amarelo, que culminou com a descoberta do dicumarol. Este foi o primeiro fármaco de via oral com ação anticoagulante e serviu de modelo para uma classe de anticoagulantes com o núcleo básico 4-hidroxi-cumarina, do qual derivam muitos fármacos como a varfarina.

Cumarinas como a escoparona (6,7-dimetoxi-cumarina)(1) é apontada por demonstrar atividade hipotensora, imunosupressora, relaxante muscular e hipolipidêmica. A atividade antiespasmódica foi observada em extratos de Viburnum, e tais substâncias cumarínicas parecem também possuir ação antitrombolítica.

(1)

escoparona

Sem dúvida a importância das cumarinas vai muita além, para termos uma idéia, elas possuem atividade anti-HIV, onde os compostos calanolídeos A13 e B14 inibem in vitro a enzima DNA – polimerase dependentes de RNA presente nos vírus.

Há ainda, a atividade farmacológica das xantonas (2) que inibem a enzima monoamino oxidase (MAO).

(2)

xantonas
Esta atividade relacionada com o tratamento de estados depressivos. Agindo nos neurotransmissores essas xantonas inibem especificamente a enzima MAO A (inibindo a degradação de serotonina e noradrenalina), sem apresentar os efeitos colaterais da inibição da MAO B (inibe a degradação de dopamina). Essas xantonas são encontradas nas plantas do gênero Hipericum. (Hipericum perforatum L.), popularmente conhecida como, erva-de-são-joão. Deve-se salientar que a toxicidade desses compostos ainda não foi estudada totalmente e, esse é um passo limitante para seu uso terapêutico.

As furanocumarinas (cumarinas complexas) são utilizadas desde os tempos mais remotos para o tratamento de doenças de pele, tais como, a psoríase, micoses, eczemas, hanseníase e o vitiligo. Entretanto, o uso terapêutico dessas substâncias está relacionado á incidência crescente de câncer de pele, o que lhes confere toxicidade. Portanto, necessita-se de uma avaliação risco-benefício bastante rigorosa.


FURANOCUMARINAS + LUZ EXCITAÇÃO DA MOLÉCULA

LIGA-SE AO DNA


A manifestação mais comum de toxicidade é a fitofotodermatite ou fitofotodermatose, caracterizada por erupções bolhosas, hiperpigmentação, eritema, formação de vesículas.

Quando expostas a radiações ultravioletas longas (30 a 400 nm) as furanocumarinas interagem com ácidos nucléicos e proteínas, ocorrendo reações de fotoadição, e originando efeitos biológicos diversos, tais como, sensibilização e espessamento da epiderme, bem como ativação na produção de melanina, e inativação de certas funções celulares. Seno assim, as furanocumarinas tem sido utilizada juntamente com radiações ultravioletas no tratamento de afecções cutâneas do tipo vitiligo (despigmentação de certas áreas da pele, pela ausência de melanina) e psoríase (placas ásperas e salientes avermelhadas, principalmente nos cotovelos e joelhos). Para o tratamento dessa última, é comum o uso da PUV A – terapia, que consiste na administração oral dessas substâncias e após duas horas o paciente é exposto as radiações ultravioleta de ondas longas, com auxílio de uma aparelhagem especial. Mas, apesar dos resultados obtidos, (desaparecimento das placas psoriáticas), geralmente estas reaparecem, fazendo com que seja necessária uma terapêutica de manutenção. O uso deste tratamento é questionado por seu potencial carcinogênico, causando ainda, envelhecimento precoce foto-indutivo.

EXTRAÇÃO E ISOLAMENTO DE TANINOS

Outro fator de suma importância no procedimento de extração de taninos é a seleção do solvente. Vários autores têm recomendado o uso de misturas de solventes, como por exemplo, metanol: água (com aquecimento ou temperatura ambiente); metanol: ácido: acetona: água pode aumentar o rendimento da extração de compostos fenólicos. A acetona bloqueia a associação tanino: proteína o que não ocorre com o metanol. Hagerman confirmou um aumento significativamente superior na extração de taninos, tanto condensados quanto hidrolisáveis pela extração com acetona: água, em relação a metanol: água. Vale salientar que a extração acetona : água serve de parâmetro quantitativo, enquanto que a extração metanol : água é utilizado como modelo qualitativo (maior estabilidade).

A eluição das placas cromatográficas (gel de sílica F254) é feita utilizando-se acetato de etila:ácido fórmico: água (90:5:5 v/v). Na revelação usa-se cloreto férrico a 1% em etanol, ou vanilina sulfúrica seguida de aquecimento.


CARACTERIZAÇÃO





  1. CLORETO FÉRRICO (solução): produção de cor azul esverdeada.



  1. PRECIPITADO COM GELATINA: precipitado esbranquiçado.



  1. REAÇÃO DE STIASNY (HCl + formol): taninos condensados produzem precipitado vermelho telha, vermelho de taninos ou flobafenos. Os taninos hidrolisáveis nesse teste produzem cor azul.


ATIVIDADES FARMACOLÓGICAS/MECANISMO DE AÇÃO


Acredita-se que as atividades farmacológicas dos taninos são devidas, pelo menos, em parte a três características gerais que são comuns em maior ou menor grau aos dois grupos de taninos condensados e hidrolisáveis. Essas características são:




  1. Complexação com íons metálicos (ferro, manganês, vanádio, cobre, alumínio, cálcio, entre outros).




  1. Atividade antioxidante e sequestradora de radicais livres.



  1. Habilidade de complexar com outras moléculas incluindo macromoléculas tais como, proteínas e polissacarídeos.

Foi sugerido que os possíveis modos de ação dos taninos no tratamento de doenças estão intimamente ligados a estas três propriedades.



Grupos de Alcalóides

Piridina –Piperidina.


  1. Derivados da Piperidina




    • Lobélia→ lobelina→ semelhante nicotina (mais fraco)→ efeito placebo.




    • Derivados do ac. nicotínico→ noz-de-areca→ estimulante.




    • Derivados da piridina→ nicotina→ efeitos sobre o SNC.





Alcalódes Tropânicos.


    • Os fármacos e os alcalóides mais importantes deste grupo são a folha de belladona, o hiosciamo, o estramônio, a atropina, a hiosciamina, a escopolamina, a coca e a cocaína.




    • beladona→ antiespasmódico.




    • hiosciamina→ antiespasmódico(intestino), antisecretor (úlceras), midriáticos, cicloplégicos, usados nos casos de enjôo(atividade depresora do SNC).




    • cocaína→ potente estimulante do SNC, precursora de anestésicos.




    • intoxicação→ pupilas dilatadas, falta de visão, xerostomia, secreções, sede, alucinações, perda da conciência.



Alcalóides Quinolínicos





    • Obtidos da cinchona(quina) → antimaláricos, nos casos de febre e dor.




    • Quinidina→ usada nas arritmias cardíacas.




    • Quinina→ Antimalárico.





Alcalóides Isoquinolínicos





    • Maior grupo de alcalóides vegetais, e conseqüentemente maior diversidade de estruturas químicas.




    • benzilisoquinolinas→ papaverina→ utilizada nos casos de isquemia; tubocurarina→ paraliza os músculos voluntários, devido a bloqueio na junção mioneural. Importante em procedimentos anestésicos, e outros fins diagnóstico.

    • benzofenantridinas→ sanguinarina→ expectorante, emético, utilizado para combater inflamação nas mucosas.




    • Ftalidesoquinolinas→ hidrastina→ adstringente, ação antiinflamatória nas mucosas.




    • Morfinanos→ alcalóides do ópio(codeína analgésico narcótico e antitussígeno; morfina protótipo dos analgésicos opiáceos; tebaína).




    • Fotoberberinas→ ipecacuanha→ emética, casos de envenenamento.






Alcalóides Indólicos





    • Rawfolfia serpentina→ reserpina→ hipertensão; antipsicótico.




    • Alcalóides da Vinca→ vincristina e vinblastina→ antineoplásicos.




    • Noz-vômica→ estricnina→ convulsões tônicas(↑ SNC, ↓ espinhais).

brucina→ amargor.


    • Fisostignina(advém da Fava-de Calabar)→ inibidor reversível da colinesterase, aumentando a ação da acetilcolina. Nos olhos o aumento da atividade colinérgica, provoca miose, e contração dos músculos ciliares. ↓ pressão intraocular, causada pela aumento da saída do humor aquoso→ útil para tratamento do glaucoma.




    • Esporão de Centeio

LSD (Ácido lisérgico)→ alucinógeno.

Diidroergotamina→ cefaléias, enxaqueca.

Ergonovina→ diminui perda de sangue pós parto.

Iombina→ tratamento da impotência.






Derivados Imidazólicos





    • Pilocarpina→ jaborandi→ constrição da pupila e contração do músculo ciliar. Usados no tratamento do glaucoma.

Alcalódes Esteroidais





    • Heléboro verde – Heléboro branco→ hipotensores.


Aminas alcaloídicas





    • Efedrina→ estimula receptores α1, β1 e β2 (simpaticomimético)→ usados como broncodilatador, congestão nasal e principalmente como hipertensor.




    • colchicina→ obtida do colchicum→ usadas no tratamento da gota(↓ ácido úrico, ↓ estado inflamatório).



    • Khat ou chá da abissimia; peiote ou mescal→ efeitos alucinógenos.


Bases de Purina


    • Metilxantinas→ ↑ adrenalina.

    • Relaxamento dos músculos lisos e dos vasos pulmonares.

    • Estimula o SNC.

    • Induz a diurese.

    • ↑ secreção do ác. gástrico.

    • Inibe a contração uterina.

    • Fraco efeito cronotrópico e inotrópico sobre o coração.


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