N
N
OH
5' 4' 3'
CH 2CH 3 . H2SO 4
COOCH 3 N
CH 2CH 3
H 4
H3CO
N R
3
HO
METABOLISMO VEGETAL E EXTRATOS VEGETAIS Luzia Kalyne A M Leal Professor Associado II Farmacognosia - Farmรกcia Universidade Federal do Cearรก
OCCH 3
H
O COOCH 3 O
PAPEL DO METABOLISMO VEGETAL NA PRODUÇÃO DE MEDICAMENTOS
• FONTE DE ATIVOS: • Terapêutico • Cosmético • Alimentício • Tóxico
METABOLISMO VEGETAL
• Definição • Função:
- Exigências da célula: Energia (ATP), poder redutor e biossíntese de macromoléculas
MACROMOLÉCULAS CELULARES LIPÍDIOS AÇUCARES ÁCIDOS GRAXOS CARBOIDRATOS AMINOÁCIDOS PROTEÍNAS NUCLEOTÍDEOS ÁC. NUCLÉICOS
CÉLULA
Formação de componentes celulares, transformações químicas e hereditariedade
METABOLISMO VEGETAL Metabolismo Primário - Macromoléculas essenciais a vida Metabolismo Secundário - Substâncias não necessariamente essencias a vida - Propriedade biológicas
Rotas Metabólicas no Vegetal
Primária X Secundária
A linha divisória entre o metabolismo primário e secundário não é nítida
METABÓLITOS SECUNDÁRIOS Funções e Importância: - Defesa - Proteção: raios UV - Atração de polinizadores
- Diversidade química - Interesse farmacêutico, cosmético.
alimentar e
PRODUÇÃO DE METABÓLITOS SECUNDÁRIOS
•
Influência: Hereditariedade Ontogenia
Ambiente
AMBIENTE INFLUI NO METABOLISMO VEGETAL
Gobbo-Neto e Lopes, 2007. Plantas medicinais: fatores de influência no conteúdo de metabólitos secundários. Quim Nova 30 (2): 374-381.
Variação sazonal dos teores de alcalóides em Datura metel
Alcalóides: escopolamina e atropina
METAB. SECUNDÁRIOS - BIOSSÍNTESE Glicose
Polissacarídeos Heterosídeos
Acetil-CoA
Ác. chiquímico Fenilalanina/ tirosina
triptofano
Ác. graxo
Ác. cítrico
Antraquinonas Flavonóides Taninos hidrol. Taninos cond.
Álcalóides Álcalóides Lignanas e Cumarinas
Condens.
Mevalonato Ác. Graxos acetogeninas
Álcalóides Glic. Cianog. Glucosilon. Terpenóides e Esteróis
DERIVADOS DO ÁC. CHIQUÍMICO
taninos ác. chiquímico
Triptofano
Indol
quinolina
ác. gálico
Fenialanina/Tirosina
protoalcalóide
benzil isoquinolina isoquinolina
ALCALÓIDES DA VINCA (Catharanthus roseus) parte catarantina
OH 5'
N
4' 3'
CH2CH3
INDOL . H2SO4
N COOCH3
parte vindolin N CH2CH3
H 4
H3CO
3
N
OCCH3
H R HO
O COOCH3 O
• Antineoplásico
R – CH3 Sulfato de vincristina R - CH
Sulfato de vinblastina
3 RR–- CHO CHO Sulfato de vinblastina Sulfato de vincristina
ALCALÓIDES DA VINCA
Fármaco Sulf. de vinblastina
Velban® Sulf. de vincristina
Vincristina ®
Indicação linfoma linfocítico, linfoma histiocítico, carcinoma testicular, câncer de mama leucemia linfocítica aguda, linfossarcoma, neuroblastoma e outros.
Eli Lilly processa ~8000Kg de flores de Vinca anualmente.
Mecanismo de ação
- Inibem a divisão celular - Inibem outras atividades celulares (ex.: quimiotaxia)
METAB. SECUNDÁRIOS - BIOSSÍNTESE Glicose
Polissacarídeos Heterosídeos
Acetil-CoA
Ác. chiquímico Fenilalanina/ tirosina
triptofano
Ác. graxo
Ác. cítrico
Antraquinonas Flavonóides Taninos hidrol. Taninos cond.
Álcalóides Álcalóides Lignanas e Cumarinas
Condens.
Mevalonato Ác. Graxos acetogeninas
Álcalóides Glic. Cianog. Glucosilon. Terpenóides e Esteróis
DERIVADOS DO ÁCIDO CHIQUÍMICO E DO ACETATO
Antraquinonas ex.: babosa (Aloe vera)
Flavonóides
ex.: Ginkgo biloba
Taninos ex.: Aroeira-do-sertão (M. urundeuva)
FLAVONĂ“IDES
Flavanona (incolor)
Flavona (amarelo)
Isoflavona (incolor)
OH
Flavonol (amarelo)
Derivados Flavônicos
Flavon-3-ol Flavonóis
5
7
3 (R) 3’
4’
Quercetina
OH
OH
H
OH
OH
Campferol
OH
OH
H
-
OH
Isocampferídio OH
OH
CH3
-
OH
• Isocampferídio: 3-metilflavonol
- Antiinflamatória - Antioxidante - Relaxante muscular Amburana cearensis A. C. Smith (cumaru) LEAL, 2006; LEAL et al., 2006
METAB. SECUNDÁRIOS - BIOSSÍNTESE Glicose
Polissacarídeos Heterosídeos
Acetil-CoA
Ác. chiquímico Fenilalanina/ tirosina
triptofano
Ác. graxo
Ác. cítrico
Antraquinonas Flavonóides Taninos hidrol. Taninos cond.
Álcalóides Álcalóides Lignanas e Cumarinas
Condens.
Mevalonato Ác. Graxos acetogeninas
Álcalóides Glic. Cianog. Glucosilon. Terpenóides e Esteróis
Plantas Cianogênicas
Mandioca brava (Manihot esculenta)
Macacheira (Manihot aipi) H3C H3C
C
O - Glic CN
H3C enzimas
C O
CH3
+ HCN + Glicose
HCN inibe a respiração celular 1Kg de mandioca (tubérculo/ext) – 0,8g HCN - matar 3 homens (aguda)
METAB. SECUNDÁRIOS - BIOSSÍNTESE Glicose
Polissacarídeos Heterosídeos
Acetil-CoA
Ác. chiquímico Fenilalanina/ tirosina
triptofano
Ác. graxo
Ác. cítrico
Antraquinonas Flavonóides Taninos hidrol. Taninos cond.
Álcalóides Álcalóides Lignanas e Cumarinas
Condens.
Mevalonato Ác. Graxos acetogeninas
Álcalóides Glic. Cianog. Glucosilon. Terpenóides e Esteróis
DERIVADOS DO ACETATO
Via mevalonato
Óleos essenciais Saponinas
Heterosídeos cardiotônicos
Heterosídeos cardiotônicos OH O CH3 O
O
OH
CH3 O
O o
R
CH3
CH3
CH3 o HO
OH O H
Digitalis purpurea L.
DIGITOXINA
R=H digitoxina ; R=OH digoxina
DIGITALINE NATIVELLE®: cardiotônico e antiarrítmico
O
Heterosídeos • •
Forma livre (aglicona)
Combinada: aglicona + açucar (Heterosídeo)
Rutinose
Quercetina
Flavonoide
Rutina Heterosídeo Flavônico
• Medicamento: Venoruton®
Princípios Ativos Vegetais
•
Diversidade química OH O CH3 O
O
OH
Rutinose
CH3 O
O o
O
CH3
CH3 CH3 o HO
OH O H DIGITOXINA
marcadores no Controle de Qualidade de extratos vegetais
Princípios Ativos Vegetais
Marcadores Químicos? Produção e Controle de Extratos Vegetais
Rutinose
Extratos vegetais – Definição: “São todos aqueles produtos obtidos a partir de matérias-primas vegetais, por várias metodologias de extração, com o emprego de solventes adequadas, em qualquer relação de concentração entre a matéria-prima vegetal e o líquido extrator, com objetivo de retirar determinados componentes”. SONAGLIO et al., 2004 – Farmacognosia: da planta ao medicamento, 5ª Ed.
“São preparações líquidas ou em pó obtidas da retirada dos princípios ativos da drogas vegetais por diversas metodologias”. Marques, L. C. – Jornal Brasileiro de Fitomedicina, 2005
“São produtos da extração de plantas medicinais in natura ou da droga vegetal, sendo denominados derivados vegetais”. Farmacopeia Brasileira, 5ª Ed., 2010
EXTRATO VEGETAL
•
Objetivos: Metabólitos - extrair ativos Vegetais - diminuir volume - concentrar substâncias - reduzir posologias - aumentar o prazo de validade
Extrato vegetal como fonte de fármacos e/ou medicamentos Matéria-prima Planta fresca ou Droga vegetal
Extratos padronização Estudo fitoquímico Isolar e determinar a estrutura química das substâncias (metabólitos vegetais)
Fitoterápicos
Produção e Controle de Extratos para fins terapêuticos *
Planta fresca
Ativo (s)? Solubilidade do ativo? Solvente extrator? Matéria-prima: solvente? Método Extrativo?
Droga vegetal
Método? Moagem (granulometria)
*
Extração
*
*
* Padronização: método analítico/marcadore(s)
Na produção Extratos vegetais devem ser observados tanto os ASPECTOS AMBIENTAIS quanto LABORATORIAIS Parte da planta? Idade/fase de desenvolvimento da planta? Época da colheita? Risco/possível de variação sazonal!!!!
Rutinose
Aspectos laboratoriais na produção de Extratos vegetais • -
Métodos extrativos: Maceração Decocção Infusão Soxhlet Turbólise Coobação outros
Rutinose
Fatores laboratoriais que influenciam a qualidade dos Extratos vegetais
• • • • •
Método Granulometria Solvente Droga vegetal : solvente outros Rutinose
Extratos vegetais como matéria-prima na produção de um fitoterápico
Planta
Desenvol. Método de Produção e Controle do Extrato Rutinose
Produto Padronizado
O que ĂŠ um produto padronizado?
Rutinose
Consideraçþes finais
Rutinose
Aula prรกtica: Extratos vegetais Plantas medicinais: - Amburana cearensis
- Foeniculum vulgare
- Etapas: Rutinose
Aula prática: Extratos vegetais 1. Plantas medicinais: - casca do caule Amburana cearensis
- fruto de Foeniculum vulgare
2. Etapas: 2.1. Da droga vegetal: avaliação da pureza e granulometria 2.2. Da extração - Selecionar o método: Ativo? Solvente? Droga vegetal:Solvente? Demais condições de extração - Caracterizar o Extrato….
Rutinose
Caracterização da matéria-prima vegetal: granulometria Qual objetivo?
Consideraçþes finais