Metabólitos Secundários em Plantas

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<p>Farmacobotânica e</p><p>Farmacognosia</p><p>Responsável pelo Conteúdo:</p><p>Prof.ª Esp. Rosana Maria Zanoli</p><p>Revisão Textual:</p><p>Prof. Me. Luciano Vieira Francisco</p><p>Aspectos Gerais dos Metabólitos Secundários</p><p>e Identificação de Estruturas</p><p>Aspectos Gerais dos Metabólitos</p><p>Secundários e Identificação de Estruturas</p><p>• Conhecer as estruturas químicas dos metabólitos secundários e técnicas de identificação</p><p>utilizadas no controle de qualidade.</p><p>OBJETIVO DE APRENDIZADO</p><p>• Introdução;</p><p>• Aspectos Gerais do Metabolismo Secundário Vegetal;</p><p>• Padronização e Controle de Qualidade</p><p>de Drogas Vegetais e Extratos Vegetais;</p><p>• Técnicas Cromatográficas Aplicadas à Farmacognosia.</p><p>UNIDADE Aspectos Gerais dos Metabólitos Secundários</p><p>e Identificação de Estruturas</p><p>Introdução</p><p>Corrêa e colaboradores (1994) nos mostram que ao olhar uma planta, no caso medi-</p><p>cinal, aromática ou condimentar, deve-se ter em mente que ela está submetida a diversos</p><p>fatores que influem na elaboração de princípios ativos e condicionam seu aproveitamento</p><p>adequado ao homem.</p><p>Logo, fatores endógenos – de ordem genética, transmitidos de geração em geração,</p><p>sendo diferentes de espécie para espécie, consequentemente diferentes espécies apresen-</p><p>tam composição química diversa, e o quanto os fatores externos e técnicos – seleção ao</p><p>armazenamento interferem na síntese e/ou no rendimento de metabólitos secundários.</p><p>As plantas produzem metabólitos secundários, tais como antocianinas e óleos voláteis,</p><p>respectivamente com a finalidade de proteção contra danos que podem ser causados</p><p>por radiação ultravioleta dos raios solares e ação antioxidante e ataques de predadores.</p><p>Figura 1</p><p>Fonte: Getty Images</p><p>Ao conhecer os processos fisiológicos das plantas, compreende-se como ocorre a</p><p>síntese de princípios ativos, sendo a fotossíntese primordial nesse ciclo, formando açúcar</p><p>a partir do gás carbônico. Corrêa e colaboradores (1994) descrevem como, a partir do</p><p>açúcar percorrendo diferentes rotas biossintéticas, as plantas elaboram princípios ativos,</p><p>os quais são agrupados de acordo com a sua estrutura química:</p><p>• Alcaloides: como a morfina, nicotina, pilocarpina, cocaína;</p><p>• Ácidos urônicos: gomas e mucilagens, presentes em plantas como a babosa, linhaça</p><p>e em algas como agar-agar;</p><p>• Glicídios: como a glicose, frutose, sacarose, amido;</p><p>• Óleos voláteis: como o salicilato de metila, mentol, timol e cânfora;</p><p>• Ácidos orgânicos: como o cítrico, málico e oxálico;</p><p>• Heterosídeos: como as cumarinas, rutina, digitálicos e aloína. Os heterosídeos</p><p>são características das substâncias, não são uma classe, estão na presença de duas</p><p>8</p><p>9</p><p>estruturas condensadas: genina – relaciona-se a uma classe, que pode ser alcaloídi-</p><p>ca, terpenóidica etc., e uma parte glicídica – açúcar;</p><p>• Taninos: presentes nas plantas como Hamamelis, goiaba, espinheira-santa e bar-</p><p>batimão.</p><p>A identificação química de fitoterápicos é baseada em reações específicas entre os</p><p>grupamentos funcionais das estruturas citadas com determinados reagentes, e métodos</p><p>realizados em equipamentos mais sofisticados atualmente, de cromatografia e espec-</p><p>trofotometria, que realizam a caracterização química das amostras e concentração dos</p><p>constituintes químicos nela encontrados, avaliando o rendimento de princípios ativos, de</p><p>acordo com critérios pré-estabelecidos.</p><p>Aspectos Gerais do Metabolismo</p><p>Secundário Vegetal</p><p>Fatores genéticos e externos influenciam no metabolismo secundário vegetal, em</p><p>seus produtos de interesse para a indústria farmacêutica, alimentícia e cosmética – prin-</p><p>cípios ativos ou insumos são classificados de acordo com a sua estrutura química, con-</p><p>forme ilustrado na Figura 2, em três grandes grupos:</p><p>1. Alcaloides: substâncias nitrogenadas;</p><p>2. Terpenos;</p><p>3. Aromáticos: substâncias fenólicas.</p><p>Obteremos uma visão geral sobre a origem biossintética das classes e principais sub-</p><p>classes no âmbito farmacêutico, de acordo com as rotas metabólicas envolvidas.</p><p>Devemos lembrar que o conhecimento do metabolismo primário – biossíntese de</p><p>macromoléculas (carboidratos, lipídeos, proteínas e ácidos nucleicos), considerado essen-</p><p>cial à vida e comum a todos os organismos é um requisito visto em Bioquímica, para a</p><p>compreensão do metabolismo secundário.</p><p>Outro pré-requisito importante é a Farmacobotânica, visto que o conhecimento da</p><p>estrutura e organização celular vegetal e sua fisiologia, além de ser fator importante na</p><p>identificação de espécies, devido a determinadas semelhanças, é imprescindível para que</p><p>possamos compreender como e onde ocorre a biossíntese de metabólitos secundários.</p><p>Sabemos que organismos autótrofos, isto é, as plantas e alguns microrganismos, sin-</p><p>tetizam compostos orgânicos a partir de água e CO2 – compostos inorgânicos e energia</p><p>solar pelo processo de fotossíntese, obtendo as moléculas essenciais através de rotas</p><p>metabólicas de síntese e interconversão.</p><p>De acordo com Simões e colaboradores (2001), embora qualquer tecido ou célula</p><p>vegetal tenha capacidade de biossintetizar metabólitos secundários, isto parece ocorrer</p><p>das seguintes formas:</p><p>• Somente em alguns tecidos ou mesmo em células especiais;</p><p>• Em função do grau de diferenciação e seu desenvolvimento;</p><p>• Em estágios específicos do desenvolvimento para algumas espécies;</p><p>• Em determinadas condições ecológicas ou ambientais.</p><p>9</p><p>UNIDADE Aspectos Gerais dos Metabólitos Secundários</p><p>e Identificação de Estruturas</p><p>Relembre as fases da fotossíntese assistindo à animação.</p><p>Disponível em: https://youtu.be/KfvYQgT2M-k</p><p>Deve ficar claro que todos os metabólitos secundários são sintetizados a partir da glicose,</p><p>através dos intermediários principais – ácido chiquímico e acetato, utilizando as seguintes</p><p>rotas metabólicas específicas:</p><p>• Ácido chiquímico;</p><p>• Acetato/ciclo de Krebs;</p><p>• Acetato/Metileritritol fosfato (MEP);</p><p>• Acetato/Mevalonato (MEV);</p><p>• Acetato/malonato;</p><p>• Mista: produz derivados resultantes de uma unidade de ácido chiquímico e uma ou</p><p>mais unidades de acetato ou de seus derivados.</p><p>As rotas de produção de metabólitos secundários são interligadas às rotas de síntese</p><p>de metabólitos primários, tal como podemos verificar na Figura 2:</p><p>TERPENOS</p><p>NUCLEOTÍDEOS</p><p>CARBOIDRATOS</p><p>LIPÍDEOS</p><p>PROTEÍNAS</p><p>SUBSTÂNCIAS</p><p>FENÓLICAS</p><p>Ácidos</p><p>benzoicos</p><p>Ácidos benzoicos</p><p>Fenilpropanoides</p><p>Flavonoides</p><p>Estilbenos</p><p>Proantocianidinas</p><p>Ligninas</p><p>Taninos hidrolisáveis</p><p>Ácido</p><p>chiquímico</p><p>PROTEÍNAS</p><p>SUBSTÂNCIAS</p><p>NITROGENADAS</p><p>Acetato</p><p>malonato</p><p>Metileritritol</p><p>Fosfato</p><p>Ácido</p><p>Mevalônico</p><p>Cadeia</p><p>transportadora</p><p>de elétrons</p><p>Acetil-CoA</p><p>Aminoácidos</p><p>Alifáticos</p><p>Glicerol</p><p>3-fosfato</p><p>Aminoácidos</p><p>aromáticos</p><p>p-cumaroil</p><p>Rota do ácido malônico</p><p>Rota do ácido</p><p>mevalônico (MEV)</p><p>Rota do</p><p>metileritritol fosfato</p><p>Ácidos graxos</p><p>Ácido pirúvico</p><p>Gliceraldeído</p><p>3-fosfato</p><p>Gl</p><p>icó</p><p>lis</p><p>e</p><p>Pentose fosfato</p><p>Ciclo de Calvin</p><p>6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6 H2O+ 6 O2</p><p>Luz</p><p>Eritrose 4-fosfato</p><p>Ciclo das pentoses fosfato</p><p>Fosfoenolpiruvato</p><p>Glicose 6-fosfato</p><p>Ciclo de</p><p>Krebs</p><p>Figura 2</p><p>Fonte: Adaptado de RAYMUNDO et al., 2017 apud MOREIRA, 2015</p><p>Esquema geral das vias de biossíntese do metabolismo vegetal secundário</p><p>(retângulos rosas) e suas conexões com o metabolismo primário (retângu-</p><p>los vermelhos); em detalhe os metabólitos primários (verdes) e os secun-</p><p>dários (azuis).</p><p>Rota do Ácido Chiquímico</p><p>A via do ácido chiquímico é presente em plantas, fungos e bactérias, mas não em</p><p>animais. Por isso, os aminoácidos triptofano e fenilalanina são considerados essenciais.</p><p>10</p><p>11</p><p>Como a tirosina pode ser formada a partir da fenilalanina, ela não é considerada essen-</p><p>cial na dieta humana (PEREZ, 2004).</p><p>Esta rota gera somente compostos aromáticos, incluindo os alcaloides nela formados;</p><p>inicia-se a partir da rota primária – dos metabólitos da glicose, eritrose 4-fosfato, unindo-</p><p>-se à molécula de fosfoenolpiruvato, formando os seguintes metabólitos:</p><p>• Ácido corísmico/corismato, precursor de algumas classes de alcaloides e fenilpro-</p><p>panoides – compostos fenólicos (Figura 3);</p><p>• Ácido gálico, precursor dos taninos hidrolisáveis, os quais são formados pela</p><p>con-</p><p>densação de várias moléculas de ácido gálico (Figura 5); o ácido tânico é um tanino</p><p>hidrolisável, tendo aplicação na indústria cosmética, de bebidas e farmacêutica,</p><p>nesta última sendo utilizado em formulações magistrais tópicas, devido à sua ação</p><p>anidrótica, isto é, diminuição da sudorese.</p><p>A designação de tanino advém da sua característica de interação com proteínas,</p><p>induzindo à sua precipitação. Não existe um consenso para uma definição química</p><p>específica, uma vez que esta classe apresenta grande heterogeneidade, mas geral-</p><p>mente a sua classificação é atribuída consoante à estrutura e propriedades típicas.</p><p>Usualmente, reconhece-se dois grupos de taninos: hidrolisáveis e condensados ou</p><p>proantocianidinas. Enquanto os primeiros distinguem-se pela sua composição em</p><p>ácidos gálicos ou ácidos elágicos e estão esterificados a um poliol, normalmente a</p><p>glicose, por uma ligação éster, de modo que os taninos condensados são constituí-</p><p>dos por unidades básicas de flavan-3-ol (catequina, epicatequina) (SILVA, 2017).</p><p>Eritrose-4-fosfato</p><p>+</p><p>Fosfoenolpiruvato</p><p>Acido Chiquimico</p><p>Corismato</p><p>Antranilato</p><p>Triptofano</p><p>Prefenato</p><p>Tirosina</p><p>Fenilalanina</p><p>Acido Cinamico</p><p>PAL</p><p>OH</p><p>OH</p><p>OH</p><p>HO</p><p>O</p><p>Alcaloides</p><p>Indolicos</p><p>Alcaloides</p><p>Isoquinolinicos</p><p>Fenilpropanoides</p><p>Figura 3 – Via do ácido chiquímico para a biossíntese de compostos fenólicos e alguns alcaloides</p><p>Fonte: Adaptado de PERES, 2004</p><p>11</p><p>UNIDADE Aspectos Gerais dos Metabólitos Secundários</p><p>e Identificação de Estruturas</p><p>A partir do ácido corísmico são formados os aminoácidos aromáticos, triptofano,</p><p>tirosina e fenilalanina, precursores de vários alcaloides (Figuras 4 e 5).</p><p>Figura 4 – Aminoácidos aromáticos: fenilalanina</p><p>(à esquerda), tirosina (centro) e triptofano (à direita)</p><p>Fonte: Canal CECIERJ</p><p>De acordo com Simões e colaboradores (2001), alcaloides constituem uma classe de</p><p>metabólitos secundários com um número grande de substâncias com estruturas diversas;</p><p>são compostos orgânicos cíclicos contendo nitrogênio.</p><p>Os alcaloides podem ser classificados de acordo com o sistema de anéis que possui</p><p>através do aminoácido precursor, justificando as várias classes existentes de alcaloides,</p><p>conforme ilustrado nas Figuras 4 e 5.</p><p>Note que os alcaloides derivados de triptofano possuem o núcleo indólico, conforme ilus-</p><p>trado na Figura 4, como representante dessa classe temos a vimblastina, um antineoplásico</p><p>proveniente da espécie Catharanthus roseus (L.) G. Don, de acordo com Brandão e cola-</p><p>boradores (2010), atualmente, de grande utilidade no tratamento de linfoma de Hodgkin,</p><p>sarcoma de Kaposi, câncer de ovário e testículos e leucemia linfoblástica aguda infantil.</p><p>Espécies de Cinchona officinalis, pertencentes à família Rubiaceae produzem alca-</p><p>loides quinólicos, derivados do triptofano, destacando-se a quinina, possuindo núcleo</p><p>quinolínico, servindo de modelo para a síntese do fármaco cloroquina.</p><p>Quanto aos representantes da classe de fenilpropanoides, podemos citar:</p><p>• A varfarina, um fármaco anticoagulante pertencente à subclasse das cumarinas,</p><p>possuindo anel aromático proveniente de seu precursor – fenilalanina, e a estrutura</p><p>base das cumarinas: o anel lactona;</p><p>• A podofilotoxina, uma lignana extraída da espécie vegetal Podophyllum peltatum</p><p>L., utilizada em forma farmacêutica líquida de uso externo, em tratamento de ver-</p><p>rugas genitais devido à sua ação antimitótica. As lignanas caracterizam-se pelo</p><p>esqueleto formado pelo grupo fenilpropânico (C6-C3)n, com poucas unidades;</p><p>• As ligninas são macromoléculas aromáticas, polímeros de unidades básicas C6-C3,</p><p>formadas por muitas unidades fenilpropânicas. Possuem a função de sustentação</p><p>nas plantas e são consideradas resíduos pela indústria de papéis.</p><p>Lignina faz parte de uma plataforma de matéria-prima verde para a obtenção de pro-</p><p>dutos largamente empregados em cosméticos. Como exemplo, a vanilina, molécula que</p><p>confere o aroma de baunilha às formulações, pode ser produzida a partir da lignina.</p><p>12</p><p>13</p><p>Saiba mais sobre outras aplicações da lignina na indústria cosmética em: https://bit.ly/3krNwQx</p><p>Triptofano Ácido Gálico</p><p>GLICOSE</p><p>ÁCIDO</p><p>CHIQUÍMICO</p><p>ALCALOIDES INDÓLICOS</p><p>E QUINOLÍNICOS</p><p>TANINOS</p><p>HIDROLISÁVEIS</p><p>ALCALOIDES</p><p>ISOQUINOLÍNICOS</p><p>ÁCIDO CINÂMICO</p><p>FENILPROPANOIDES</p><p>LIGNANAS, LIGNINAS</p><p>E CUMARINAS</p><p>Fenilalanina</p><p>Tirosina</p><p>Figura 5 – Biossíntese rota do ácido chiquímico, com intermediários</p><p>em letras amarelas e classes de aromáticos sintetizados em letras brancas</p><p>De acordo com Perez (2004), a principal enzima da via do ácido chiquímico é a fenila-</p><p>lanina amônio liase (PAL) – representada na Figura 3, a qual é regulada por fatores am-</p><p>bientais como o nível nutricional, a luz (pelo efeito do fitocromo) e infecção por fungos.</p><p>Várias enzimas estão envolvidas nas diversas etapas de rotas metabólicas, sendo sua</p><p>presença decisiva na formação de compostos químicos, demonstrando a relevância da</p><p>produção de enzimas na biossíntese de compostos nas diferentes espécies; para isso a</p><p>biotecnologia enzimática e o melhoramento genético vêm sendo aplicados na agricultura.</p><p>Leia o texto intitulado Além dos transgênicos – o que a biotecnologia oferece ao me-</p><p>lhoramento vegetal?, disponível em: https://bit.ly/2ZUwjWE</p><p>Rota Acetato/Ciclo de Krebs</p><p>Rota primária, a qual a partir do acetil-CoA gera os aminoácidos alifáticos, isto é,</p><p>de cadeia aberta, ornitina e lisina, formando, respectivamente, alcaloides pirrolidínicos/</p><p>pirrolizidínicos/tropânicos e alcaloides piperidínicos/piridínicos.</p><p>13</p><p>UNIDADE Aspectos Gerais dos Metabólitos Secundários</p><p>e Identificação de Estruturas</p><p>Figura 6 – Modelo da molécula lisina e fórmula química estrutural</p><p>Fonte: Getty Images</p><p>N</p><p>N</p><p>CH3</p><p>Nicotina</p><p>Figura 7 – Alcaloide piridínico: nicotina</p><p>A biossíntese de alcaloides é complexa e nela um mesmo aminoácido pode originar</p><p>diferentes subclasses desses compostos, como é o caso dos alcaloides formados a partir</p><p>da orinitina, podendo ser pirrolizidínicos e tropânicos (RODRIGUES, 2018).</p><p>Figura 8 – Fórmula química estrutural e modelo da molécula ornitina</p><p>Fonte: Adaptado de Getty Images</p><p>A ornitina possui os núcleos alcaloídicos pirrolidina e tropânico, os quais darão ori-</p><p>gem aos respectivos alcaloides pirrolizidínicos e tropânicos, conforme Simões e colabo-</p><p>radores (2017), ambos oriundos da ornitina – a qual gerou diferentes subclasses.</p><p>N</p><p>H</p><p>Figura 9 – Núcleo alcaloídico pirrolidina</p><p>14</p><p>15</p><p>Simões e colaboradores (2017) relatam que os Alcaloides Pirrolizidínicos (AP) têm</p><p>distribuição restrita na natureza, mas são característicos de muitos gêneros das famílias</p><p>Boraginaceae (Heliotropium, Cynoglossum e Symphytum) e Asteraceae (Senecio e</p><p>Eupatorium), de modo que os AP são transformados pelas oxidases hepáticas em agen-</p><p>tes reativos pirrólicos, que reagem com os nucleófilos das biomoléculas como o ácido</p><p>desoxirribonucleico (DNA).</p><p>Figura 10 – Shymphytum offi nacinale L. (confrei) em forma</p><p>farmacêutica de uso externo, utilizada como anti-infl amatório tópico</p><p>Fonte: Divulgação</p><p>Sobre a importância do conhecimento de espécies de plantas medicinais, a sua atividade</p><p>terapêutica e/ou tóxica, doses e usos, quais devem ser aplicados apenas para uso externo,</p><p>devido à toxicidade?</p><p>Os AP são mutagênicos, carcinogênicos, teratogênicos e embriotóxicos. As plantas que con-</p><p>têm AP comumente envenenam o gado em muitos países, incluindo o Brasil. Em algumas</p><p>regiões do mundo, plantas produtoras de AP são, às vezes, invasoras de lavouras de cere-</p><p>ais, e os alimentos elaborados com os grãos contaminados têm sido – e continuam a ser –</p><p>responsáveis por importantes casos de intoxicação acidental humana aguda, muitas vezes</p><p>fatais (SIMÕES et al., 2017).</p><p>Os alcaloides tropânicos são encontrados principalmente em Solanaceae, mas tam-</p><p>bém em Erythroxylaceae, Convolvulaceae e Dioscoreaceae. São bloqueadores de</p><p>receptores muscarínicos (SIMÕES et al., 2017).</p><p>MeN</p><p>Figura 11 – Núcleo alcaloídico tropânico</p><p>Os alcaloides tropânicos apresentam em comum a estrutura bicíclica denominada</p><p>tropano (8-metil-8-azabiciclo[3,2,1]octano), formalmente</p><p>constituída pelos anéis pirrolidínico</p><p>e piperidínico. Dependendo da orientação α ou β de um grupamento hidroxila no C-3,</p><p>são formados dois isômeros geométricos: tropanol (tropina), encontrado principalmente</p><p>em Solanaceae e pseudotropanol (ω-tropanol ou pseudotropina), do tipo cocaína e pre-</p><p>sente em Erythroxylaceae.</p><p>15</p><p>UNIDADE Aspectos Gerais dos Metabólitos Secundários</p><p>e Identificação de Estruturas</p><p>Figura 12 – Núcleo tropânico e alcaloides do tipo atropina e cocaína. O primeiro</p><p>tipo está representado pela (S)-hiosciamina; o segundo, pelo isômero (R)-cocaína</p><p>Fonte: SIMÕES et al., 2017</p><p>Figura 13 – Buscopan, medicamento com o princípio ativo semissintético butilbrometo de</p><p>escopolamina. A partir da tropina é biossintetizada escopolamina pela espécie Datura spp.</p><p>Fonte: Divulgação</p><p>Rota Acetato/MEP e Rota do Acetato/MEV</p><p>Os terpenoides constituem grande variedade de substâncias vegetais, cuja estrutura</p><p>deriva do 2-metilbutadieno, igualmente denominado isopreno. Essa molécula, após a</p><p>ligação com radicais fosfatos, origina as duas unidades de C5 básicas, o difosfato de</p><p>Isopentenila (IPP), o qual é derivado do ácido mevalônico ou mevalonato, e o Difosfato</p><p>de Dimetilalila (DMAPP), a partir das quais os terpenoides são biossintetizados (SIMÕES</p><p>et al., 2017; PERES, 2004).</p><p>Peres (2004) classifica os terpenos como uma classe de compostos que se asseme-</p><p>lham aos polímeros nas plantas, assim como o DNA e as proteínas, sendo cada unidade</p><p>básica “uma peça de Lego”, do que propriamente um monômero, e equivale a uma</p><p>molécula de cinco carbonos denominada isopreno ou isopentenilpirofosfato.</p><p>16</p><p>17</p><p>5</p><p>4</p><p>3</p><p>2</p><p>Isopreno</p><p>1</p><p>Figura 14 – Isopreno</p><p>Se os terpenos são classificados de acordo com o número de unidades de isopreno,</p><p>monoterpenos possuem 10 Carbonos (10C), portanto, possuem duas unidades terpêni-</p><p>cas condensadas; outro exemplo corresponde aos esteroides formados por seis unidades</p><p>de isopreno, contendo 30 carbonos (triterpenos).</p><p>A biossíntese de terpenoides pode ser dividida em duas rotas principais: MEV e MEP,</p><p>sendo MEV a principal rota de produção de terpenos e esteroides. De acordo com</p><p>Simões e colaboradores (2017), existe uma via alternativa que, a partir da glicose, leva</p><p>à formação de dois intermediários-chave – 1-desóxi-D-xilulose (DOX) e 2-metileritritol</p><p>fosfato (MEP) –, que originarão, em última instância, IPP e DMAPP (Figura 14).</p><p>Devido ao seu baixo peso molecular, os monoterpenos costumam ser substâncias</p><p>voláteis, sendo, portanto, denominados óleos essenciais, assim como alguns sesquiter-</p><p>penoides também são voláteis e envolvidos na defesa das plantas contra pragas e doen-</p><p>ças. Contudo, nem todos os óleos voláteis são terpenoides, de modo que alguns podem</p><p>ser compostos fenólicos (fenilpropanoides) (PERES, 2004).</p><p>1</p><p>2</p><p>3</p><p>Formação do</p><p>isopreno</p><p>Rota do ácido</p><p>mevalônico</p><p>acetil-COA piruvato gliceraldeído-3-fosfato</p><p>nos plastídeosno citoplasma</p><p>IPP (C5)</p><p>FPP (C15)GPP (C10)</p><p>+2 IPP</p><p>DMAPP (C5)</p><p>Rota do MEP</p><p>(metileritriol-4-fosfato)</p><p>MONOTERPENOIDES SESQUITERPENOIDES</p><p>Condensação</p><p>do isopreno</p><p>Conversão nos</p><p>produtos �nais</p><p>IPP: difosfato de isopentina</p><p>DMAPP: difosfato de dimetilalila</p><p>GPP: difosfato de geranila</p><p>FPP: difosfato de farnesila</p><p>Figura 15 – Formação de terpenoides encontrados em óleos voláteis</p><p>17</p><p>UNIDADE Aspectos Gerais dos Metabólitos Secundários</p><p>e Identificação de Estruturas</p><p>Perez (2004) salienta que enquanto os monoterpenos (C10), sequiterpenos (C15) e</p><p>diterpenos (C20) são montados pela adição de uma molécula C5 de cada vez, os triter-</p><p>penos (C30) correspondem ao resultado da junção de duas moléculas C15 (FPP) e os</p><p>tetraterpenos de duas moléculas C20 (GGPP).</p><p>Figura 16 – Exemplos de óleos voláteis</p><p>Fonte: PERES, 2004</p><p>As saponinas são uma classe de triterpenos; formam espuma em extratos vegetais</p><p>solubilizados em meio aquoso e sob agitação, possuindo característica tensoativa, anfifí-</p><p>licos – parte hidrofílica (açucares) e parte lipofílica (triterpeno). A glicirrizina presente no</p><p>alcaçuz (Glycyrrhiza glabra) e o protopanaxodiol extraído do ginseng (Panax ginseng)</p><p>são exemplos de saponinas.</p><p>Exemplo de saponinas</p><p>O</p><p>CO2H</p><p>CO2H</p><p>CO2H</p><p>OH</p><p>OH</p><p>OH</p><p>O</p><p>O</p><p>O</p><p>O</p><p>Figura 17 – Saponina, à esquerda a parte hidrofílica (açúcar) e à direita, a lipofílica</p><p>Rota do Acetato/Malonato</p><p>Esta rota inicia-se pela condensação entre malonyl-CoA e Acetyl-CoA, formando</p><p>policetídeos, isto é, grande quantidade de grupos “aceto”; caso não ocorra a redução</p><p>desses grupos formados, serão formados anéis aromáticos, tais como as antraquinonas.</p><p>18</p><p>19</p><p>acetil-CoA malonil-CoA</p><p>CH3</p><p>CH3</p><p>O</p><p>O</p><p>O</p><p>SCoA</p><p>SCoA</p><p>Figura 18 – Unidade iniciadora e extensora como formadores de policetídeos</p><p>Ocorrendo a redução dos grupos “ceto” são formadas acetogeninas, que possuem anel</p><p>lactônico terminal e ácidos graxos, os quais – devemos lembrar – são compostos alifáticos</p><p>com ácido carboxílico terminal, sendo cadeias tão extensas quanto as acetogeninas.</p><p>De acordo com Paulo e colaboradores (2019), os policetídeos correspondem a uma</p><p>classe de produtos naturais biossintetizados por grandes blocos enzimáticos multimodu-</p><p>lares, denominados sintases de policetídeos (PKS), presentes em bactérias, fungos e</p><p>plantas, representando umas das classes de produtos naturais mais promissoras para a</p><p>descoberta de novos candidatos a fármacos.</p><p>De acordo com Raymundo e colaboradores (2017), as diferentes subclasses de police-</p><p>tídeos aromáticos dependem do tipo de molécula utilizada como iniciadora da extensão</p><p>da cadeia carbônica pela malonil-CoA; caso a unidade iniciadora seja a acetil-CoA,</p><p>ocorrerá a biossíntese das cromonas e das antraquinonas. O cromoglicato (Figura 19)</p><p>é uma cromona, policetídeo aromático utilizado no tratamento de asma, com a finalida-</p><p>de de controle da inflamação.</p><p>Figura 19 – Cromoglicato</p><p>Fonte: Wikimedia Commons</p><p>As antraquinonas são farmacologicamente caracterizadas por sua ação laxante, pro-</p><p>priedade esta atribuída à presença de duas hidroxilas nas posições C-1 e C-8 e um ou-</p><p>tro grupo substituinte diferenciado em C-3, presente nas folhas de sene. Os derivados</p><p>antraquinônicos podem estar presentes nos fármacos na forma livre ou de glicosídeo,</p><p>isto é, em que uma molécula de açúcar está ligada nas formas de O- e C-glicosídeo, em</p><p>várias posições.</p><p>OH OH</p><p>R</p><p>O</p><p>O</p><p>1</p><p>2</p><p>3</p><p>4</p><p>10</p><p>9</p><p>8</p><p>7</p><p>6</p><p>5</p><p>Figura 20 – N úcleo fundamental de uma antraquinona</p><p>19</p><p>UNIDADE Aspectos Gerais dos Metabólitos Secundários</p><p>e Identificação de Estruturas</p><p>Dentro do grupo dos derivados de ácidos graxos há acetogeninas, compostos sin-</p><p>tetizados a partir de ácidos graxos, nos quais, através da adição de uma molécula de</p><p>propano-2-ol há formação de um anel lactônico que caracteriza as acetogeninas.</p><p>Figura 21 – Acetogenina anonacina, presente na graviola; possui anel lactônico terminal</p><p>Fonte: Wikimedia Commons</p><p>Importante!</p><p>Segundo Raymundo e colaboradores (2017), utilizando como precursor o p-cumaroil-CoA</p><p>haverá biossíntese dos flavonoides e estilbenos – os quais serão o nosso próximo assunto</p><p>–, devido à sua classificação de flavonoides e estilbenos como compostos de biossíntese</p><p>mista, por utilizarem como precursores compostos provenientes da via do ácido chiquí-</p><p>mico (benzoil-CoA e p-cumaroil-CoA) e sofrerem extensão da cadeia carbônica através da</p><p>via do acetato-malonato.</p><p>Rota Mista</p><p>De acordo com Simões e colaboradores (2017), os componentes de vias biossintéti-</p><p>cas distintas podem se combinar para formar novos metabólitos especiais. Um número</p><p>relativamente pequeno de blocos de construção produz, por meio de diferentes possibi-</p><p>lidades de ligação, ampla variedade de produtos naturais.</p><p>Chiquimato + acetato é uma rota mista, isto é, o composto proveniente da rota chiqui-</p><p>mato se condensa com um composto proveniente da rota acetato/malonato – como já dis-</p><p>semos –, de modo que a rota do ácido chiquímico forma somente metabólitos aromáticos;</p><p>consequentemente, a rota mista envolvendo-o também gerará compostos aromáticos, nes-</p><p>te caso, antraquinonas, taninos condensados e flavonoides. O ácido transcinâmico formado</p><p>a partir da fenilalanina (Figura 3) dará origem ao p cumaroil-CoA, um fenilpropanoide.</p><p>p cumaroil-CoA Malonil-CoA</p><p>Chalconas ou</p><p>estilbenos</p><p>Chalcoem</p><p>sintase (CHS)</p><p>ou</p><p>Estilbeem</p><p>sintase (STS)</p><p>Figura 22 – Rota mista ácido chiquímico/malonato com formação de</p><p>metabólitos, de acordo com a expressão da enzima-chave produzida pela espécie</p><p>20</p><p>21</p><p>Na biossíntese de flavonoides, se a planta produz a enzima Chalcona Sintase (CHS),</p><p>ocorrerá a síntese de chalcona. Perez (2004) relata que algumas espécies vegetais sofre-</p><p>ram mutação nessa enzima, o que deu origem ao acúmulo de estilbenos, sendo o resve-</p><p>ratrol um estilbeno encontrado em uvas (Vitis vinifera) e amendoim (Arachis hypogea).</p><p>A resposta adaptativa da planta a uma situação ambiental nova requer a expressão de</p><p>gene(s) em um tecido ou tipo específico de célula, em um período também específico.</p><p>A evolução de genes resulta na síntese de novos metabólitos secundários em plantas.</p><p>Esse processo é dinâmico e responsável pela grande maioria das diferentes funções</p><p>gênicas entre genomas de plantas (SIMÕES et al., 2017).</p><p>Portanto, conforme Simões e colaboradores (2017), o produto do gene – a nova</p><p>enzima – será provavelmente uma variação de uma enzima já existente, que usa um</p><p>substrato similar e catalisa a formação de um produto também similar. Caso determinada</p><p>espécie que utilize a rota mista ácido chiquímico/malonato produza a enzima estilbeno</p><p>sintase (STS) o composto formado será um estilbeno, precursor do resveratrol, que per-</p><p>tence à classe fenilpropanoide, assim como uma chalcona.</p><p>Segundo Ferreira e colaboradores (2018), chalconas são cetonas aromáticas de ocor-</p><p>rência natural, caracterizadas por um sistema carbonílico α, β-insaturado que une dois</p><p>anéis aromáticos pertencentes à classe dos flavonoides de cadeia aberta, com as seguin-</p><p>tes atividades farmacológicas: antioxidante, antinociceptiva, anti-inflamatória, ansiolítica</p><p>e anticonvulsivante em relação aos estudos no período dos últimos dez anos.</p><p>O</p><p>1</p><p>2</p><p>3</p><p>4</p><p>5</p><p>6’</p><p>5’</p><p>4’</p><p>3’</p><p>2’</p><p>1’</p><p>Figura 23 – Estrutura básica das chalconas</p><p>Fonte: FERRREIRA et al., 2018</p><p>Figura 24 – Estrutura básica de um estilbeno e seus derivados</p><p>Fonte: Adaptado de NAGAPAN et al., 2018</p><p>21</p><p>UNIDADE Aspectos Gerais dos Metabólitos Secundários</p><p>e Identificação de Estruturas</p><p>Os taninos, como já vimos, são polifenóis, de modo que nesta via são formados os</p><p>taninos condensados – formados por polímeros flavonoídicos, quando hidrolisados libe-</p><p>ram catequinas – derivado flavonoídico, ao contrário dos taninos hidrolisáveis, os quais</p><p>liberam ácido gálico ao serem hidrolisados.</p><p>A estrutura dos taninos condensados permite a formação de grande variedade de</p><p>compostos, desde oligômeros a polímeros, com diferentes graus de substituição e poli-</p><p>merização. Foram identificadas 15 subclasses de proantocianidinas, mas 2 parecem</p><p>apresentar maior relevância devido à sua predominância nos alimentos de origem vege-</p><p>tal: procianidinas e prodelfinidinas. As unidades-base das procianidinas correspondem à</p><p>(+)-catequina e (-)epicatequina, enquanto as prodelfinidinas são formadas por galocate-</p><p>quina e epigalocatequina (SILVA, 2017).</p><p>Figura 25 – Degradação da classe de taninos condensados</p><p>em proantocianidinas catalisadas por ácido mineral</p><p>Fonte: Adaptado de SIMÕES et al., 2017</p><p>Lembre-se que os taninos classificados em hidrolisáveis são constituídos por várias</p><p>moléculas de ácidos fenólicos, tais como o gálico e elágico, unidos a um resíduo de</p><p>glicose central, de modo que suas ligações ésteres podem sofrer hidrólise enzimática ou</p><p>por ácidos – conforme ilustrado na Figura 26:</p><p>hamamelitanino</p><p>OH</p><p>OH</p><p>OH</p><p>OH</p><p>HO</p><p>HO</p><p>HO</p><p>H</p><p>H</p><p>OH</p><p>OH</p><p>HO</p><p>HO</p><p>HO</p><p>OH</p><p>OH</p><p>OH</p><p>O</p><p>O</p><p>aceritanino</p><p>O</p><p>O</p><p>O</p><p>O</p><p>O</p><p>O</p><p>O</p><p>O</p><p>Figura 26 – Taninos hidrolisáveis</p><p>22</p><p>23</p><p>O barbatimão, Stryphnodendron adstringens (Mar.) Coville possui alto teor de tani-</p><p>nos condensados de 20 a 30% em suas cascas do caule, o que provavelmente explica a</p><p>atividade cicatrizante de feridas e úlceras; os taninos condensados precipitam as proteí-</p><p>nas dos tecidos lesados, formando um revestimento protetor que favorece à sua regene-</p><p>ração (SILVA et al., 2017).</p><p>Em Síntese</p><p>Os taninos hidrolisáveis encontram-se em menor quantidade em alimentos da dieta quan-</p><p>do comparados aos condensados, de acordo com Silva (2017), principalmente por estarem</p><p>mais presentes em regiões não comestíveis das plantas, tais como folhas, galhos e madeira;</p><p>porém, tais compostos são introduzidos nos alimentos através de processamentos indus-</p><p>triais, como é o caso do vinho tinto, pois durante o envelhecimento em barricas, os taninos</p><p>hidrolisáveis provenientes da madeira do carvalho podem ser extraídos pelo próprio vinho.</p><p>Padronização e Controle de Qualidade de</p><p>Drogas Vegetais e Extratos Vegetais</p><p>A Instrução Normativa (IN) n.º 4/2014 salienta que a qualidade de um fitoterápico</p><p>deve ser assegurada com o controle de todas as etapas de sua produção, isto é, desde</p><p>as Boas Práticas Agrícolas (BPA), as Boas Práticas de Fabricação e Controle (BPFC) de</p><p>insumos até a fabricação do fitoterápico. As BPA no Brasil são controladas pelo Minis-</p><p>tério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Mapa), não sendo de responsabilidade</p><p>da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa). O controle por parte da Anvisa</p><p>começa com as BPF dos Insumos Farmacêuticos Ativos Vegetais (Ifav).</p><p>A complexidade da composição química de drogas de origem natural e a variação na</p><p>qualidade das drogas obtidas a partir de uma mesma espécie, devido a fatores relacio-</p><p>nados desde às condições de plantio, ao processamento da matéria-prima justificam a</p><p>necessidade de padronização desses insumos.</p><p>A padronização de extratos vegetais é um elemento importante na garantia da quali-</p><p>dade, impactando diretamente no tratamento farmacológico e na segurança do paciente,</p><p>podendo ser realizada utilizando a seguinte relação droga/extrato:</p><p>• Peso da planta seca utilizada;</p><p>• Volume ou peso final do extrato.</p><p>Como exemplo, um extrato líquido, ao passar pelo processo de secagem por evapo-</p><p>ração, resulta em um resíduo seco com valor aproximado de 30%, ou seja, cerca de 30%</p><p>de sólidos solúveis estão presentes no extrato líquido citado, com relação droga/extrato</p><p>de 3:1; logo, foram utilizados 3 kg de planta seca para obter-se 1 kg de extrato seco.</p><p>Como vemos, a relação droga/extrato pode variar, de modo que para uma planta</p><p>cujos 50% de resíduo seco a relação é de 2:1, tornam-se necessários 2 kg de planta seca</p><p>para a obtenção de 1 kg de extrato seco.</p><p>23</p><p>UNIDADE Aspectos Gerais dos Metabólitos Secundários</p><p>e Identificação de Estruturas</p><p>Muitas vezes é necessário adicionar adjuvantes com a finalidade de manter as caracte-</p><p>rísticas organolépticas e estabilidade físico-química do extrato, portanto, as proporções</p><p>podem ser alteradas, de modo que o uso de excipientes altera a concentração de ativos</p><p>presentes no extrato seco, sendo necessária a correção e o ajuste do teor.</p><p>Após a extração, a tintura e/ou extrato obtido podem ser utilizados como agentes</p><p>medicinais ou passar por processo adicional, tendo como produto o extrato seco padro-</p><p>nizado, o qual deverá conter valor definido e expresso em concentração, geralmente</p><p>em porcentagem do marcador químico.</p><p>A padronização por doseamento químico envolve a quantificação das substâncias</p><p>químicas ativas ou os marcadores – teor de constituintes ativos padronizados.</p><p>No caso do extrato fluído padronizado de alcaçuz, segundo Simões e colaboradores</p><p>(2017), o extrato é padronizado pelo doseamento de grupo químico principal, de sapo-</p><p>ninas triterpênicas – componentes principais, apresentando teor variável entre 2 a 15%,</p><p>de acordo com a sua variedade e procedência. A saponina predominante é a glicirrizina</p><p>(= ácido glicirrízico) e a Ph.Eur. 8.0 apresenta monografia para o extrato fluido padroni-</p><p>zado de alcaçuz, com teor mínimo de 4,0% de ácido 18 β-glicirrízico.</p><p>Desta forma, um extrato hidroalcóolico preparado por outra metodologia pode for-</p><p>necer um extrato com composição diferente – consequentemente,</p><p>não reproduziria os</p><p>mesmos efeitos terapêuticos.</p><p>Os métodos utilizados no controle de qualidade devem estar presentes em farmaco-</p><p>peias reconhecidas ou serem validados. No caso de utilização de farmacopeias reconhe-</p><p>cidas pela Anvisa, deve-se realizar os testes constantes nela como obrigatórios, assim</p><p>como anexar a cópia do documento original acompanhada da respectiva tradução; atu-</p><p>almente 10 farmacopeias estrangeiras são reconhecidas pela Anvisa: alemã, estaduni-</p><p>dense, argentina, britânica, europeia, francesa, internacional – Organização Mundial da</p><p>Saúde (OMS) –, japonesa, mexicana e portuguesa (IN n.º 4/2014).</p><p>Quando não forem utilizadas farmacopeias reconhecidas pela Anvisa, será exigida</p><p>a descrição detalhada de todos os métodos utilizados no controle de qualidade, e</p><p>os métodos analíticos devem estar validados de acordo com o Guia de validação</p><p>de métodos analíticos e bioanalíticos, publicado pela Anvisa como Resolução</p><p>n.º 899/2003 (IN n.º 4/2014).</p><p>A análise de drogas deve estabelecer as seguintes operações (IN n.º 4/2014; OLIVEIRA</p><p>et al., 2005):</p><p>• As técnicas de amostragem utilizadas nos testes de controle de qualidade devem</p><p>representar eficazmente a amostra;</p><p>• A identificação – autenticidade da droga vegetal e de seus derivados, realizada</p><p>comparando-se à droga padrão, com descrições pormenorizadas encontradas nas</p><p>farmacopeias e literaturas tecno-científicas;</p><p>• Serem discriminatórios para os adulterantes/substituintes que são suscetíveis de</p><p>ocorrer – verificação de pureza.</p><p>24</p><p>25</p><p>Identificação Botânica</p><p>Pode ser realizada por processos diretos, com o auxílio de lupas, sendo considerada</p><p>sobre os aspectos de visão, tato, sabor e olfato.</p><p>Cada órgão vegetal apresenta características morfológicas a serem observadas e</p><p>comparadas, de modo que tamanho, forma, cor, consistência, odor e sabor são aspectos</p><p>importantes – características macroscópicas.</p><p>A comparação é parte da identificação, feita utilizando uma droga padrão com infor-</p><p>mações detalhadas, obtidas de exsicatas, de farmacopeias e literaturas técnico-científi-</p><p>cas especializadas.</p><p>Você Sabia?</p><p>Exsicatas são amostras de planta, unidade básica de uma coleção chamada de herbário;</p><p>são prensadas e desidratadas – a seco sob pressão entre folhas de jornal ou outro tipo de</p><p>papel absorvente, em pranchas de madeira ou papelão, submetidas à secagem em estu-</p><p>fa e, imediatamente após, deixadas alguns dias em freezer a menos 10º C para matar os</p><p>eventuais insetos que poderão destruí-las ao longo do tempo e, em seguida, são mon-</p><p>tadas e fixadas (costuradas) em folhas de cartolinas de tamanho padrão, juntamente</p><p>com uma etiqueta contendo as informações sobre a espécie e o local de ocorrência – em</p><p>especial, características que se perderão ou alterarão com o processo de secagem, tais</p><p>como odor e cor das flores, frutos ou mesmo folhas, além de dados como hábito (árvore,</p><p>arbusto ou erva), estágio de desenvolvimento ou presença de polinizadores – a exemplo</p><p>de abelhas e vespas. As etiquetas ainda incluem o nome e número do coletor, a data e</p><p>observações sobre o ambiente de coleta (PLANTARUM, [20--]).</p><p>Encontramos elementos de diagnose para confirmar a identidade botânica das espé-</p><p>cies através do conhecimento dos tecidos e das inclusões celulares, sejam elas orgânicas</p><p>ou inorgânicas, de acordo com as suas características e a localização na planta, e a loca-</p><p>lização dos óleos essenciais – metabólito secundário nas diferentes espécies.</p><p>Os métodos de preparação do material para análise microscópica e realização das re-</p><p>ações histoquímicas, as quais segundo Oliveira e colaboradores (2005), ocorrem no seio</p><p>do tecido, permitem a caracterização de certos grupos de constituintes químicos des-</p><p>critos na Farmacopeia brasileira e em outras farmacopeias reconhecidas pela Anvisa.</p><p>Importante!</p><p>Outros métodos indiretos e classificados como processos físicos utilizados incluem:</p><p>• Fluorescência que as drogas apresentam quando observadas à luz ultravioleta;</p><p>• Luz polarizada;</p><p>• Viscosidade;</p><p>• Tensão superficial;</p><p>• Solubilidade.</p><p>25</p><p>UNIDADE Aspectos Gerais dos Metabólitos Secundários</p><p>e Identificação de Estruturas</p><p>As inclusões celulares orgânicas como os grãos de amido – metabólito primário – são</p><p>elementos importantes na diagnose de uma droga vegetal como, por exemplo, quando</p><p>vistos à luz polarizada, pois algumas espécies exibem formas diferentes no aspecto deno-</p><p>minado cruz de malta, assim como distintas características de acordo com a espécie.</p><p>A cromatografia é um processo de identificação indireto, classificado como identi-</p><p>ficação física que, segundo Oliveira e colaboradores (2005), é igualmente importante,</p><p>porém, apresenta custo razoavelmente alto, necessitando de equipamentos sofisticados</p><p>e padrão de comparação.</p><p>A Farmacopeia brasileira está disponível em: https://bit.ly/33n6fG9</p><p>Identificação Química</p><p>Reações e Características</p><p>Para a IN n.º 4/2014 a prospecção fitoquímica é constituída por testes de triagem,</p><p>qualitativos ou semiquantitativos, auxiliando na identificação dos componentes caracte-</p><p>rísticos da espécie vegetal e escolha do método apropriado para o desenvolvimento do</p><p>perfil cromatográfico, sendo métodos simples, de rápida execução e baixo custo.</p><p>Determinadas substâncias ou classes de metabólitos – quando tratados com o uso</p><p>de reagentes de detecção específicos para evidenciar a presença de grupos funcionais</p><p>característicos na matéria-prima vegetal –, possuem como resultados reações de colo-</p><p>ração ou formação de precipitados tal como a caracterização de alcaloides descrita por</p><p>Oliveira e colaboradores (2005), através de reações com os reativos de precipitação</p><p>de alcaloides.</p><p>Incineração</p><p>A incineração de drogas leva à formação de resíduos para os quais o peso porcentual</p><p>deve ficar dentro dos limites estabelecidos nas monografias descritas nas farmacopeias.</p><p>A determinação do resíduo por cinzas permite a verificação do conteúdo inorgânico</p><p>na droga vegetal, seja ela de origem fisiológica (carbonatos, fosfatos, cloretos, óxidos) ou</p><p>não fisiológica (areia, pedra, gesso, terra). Assim, a droga calcinada à alta temperatura</p><p>tem toda a sua matéria orgânica transformada em CO2, restando compostos minerais na</p><p>forma de cinzas; desta forma, caso uma droga seja adulterada, a porcentagem de cinzas</p><p>variará – em caso de drogas pulverizadas com adição de areia o teor de cinzas estará</p><p>aumentado (IN n.º 5/2014, OLIVEIRA et al., 2005).</p><p>O método está descrito no primeiro volume da sexta edição da Farmacopeia brasileira,</p><p>sendo que a determinação de cinzas totais e o teor máximo de cinzas estão descritos nas</p><p>monografias das espécies vegetais no segundo volume – intitulado Plantas medicinais.</p><p>26</p><p>27</p><p>Pureza e Integridade</p><p>A pureza da droga pode ser modificada em função de dois fatores:</p><p>• Contaminação, introdução acidental e indesejável de impurezas de natureza química,</p><p>microbiológica, ou por outros vegetais e órgãos, ou insetos e roedores, podendo</p><p>ocorrer durante as etapas do processamento do insumo ou produto acabado;</p><p>• Fraude – de caráter intencional, redundando em prejuízo.</p><p>De acordo com a IN n.º 4/2014, os métodos de determinação desses elementos,</p><p>assim como os limites para cada um deles, são frequentemente estabelecidos nas farma-</p><p>copeias de forma genérica para todos os Ifav; no entanto, se houver especificações em</p><p>normas ou monografias específicas, deverão ser utilizadas, salvo indicação em contrário,</p><p>de modo que a porcentagem de elementos estranhos não deve ser superior a 2% (p/p),</p><p>segundo o primeiro volume da sexta edição da Farmacopeia brasileira. Dentre os</p><p>parâmetros e métodos utilizados para avaliar a pureza e integridade estão os seguintes:</p><p>• Matérias estranhas, incluindo partes da própria planta, assim como partes de dife-</p><p>rentes plantas da padronizada, fragmentos de outras plantas, materiais de outras</p><p>origens, tais como insetos, areia ou terra;</p><p>• Água, para a determinação líquida em drogas vegetais e derivados – a IN n.º 4/2014</p><p>cita os métodos gravimétrico, azeotrópico e volumétrico, todos descritos</p><p>na quinta</p><p>edição da Farmacopeia brasileira.</p><p>O método gravimétrico – perda por dessecação – é tecnicamente o mais simples e</p><p>rápido, mas não é aplicável a plantas que contêm substâncias voláteis.</p><p>Para substâncias voláteis o método azeotrópico (destilação com tolueno) e o método</p><p>volumétrico (Karl Fischer) são indicados, porém, requerem equipamentos especiais e</p><p>envolvem técnicas mais complexas.</p><p>Importante!</p><p>O teor máximo de umidade estabelecido nas diferentes farmacopeias varia entre 8 e</p><p>14%, com poucas exceções especificadas nas monografias. Na quinta edição da Farma-</p><p>copeia brasileira, o teor máximo de água aceitável para drogas vegetais varia entre 6</p><p>e 15% nas diferentes monografias. Os limites descritos em cada monografia específica</p><p>devem ser adotados (IN n.º 4/2014).</p><p>• Cinzas: determinação do resíduo pela incineração – comentada em métodos por</p><p>identificação química;</p><p>• Metais pesados: a determinação que pode ser efetuada por dois métodos:</p><p>» Ensaio-limite por formação de partículas sólidas de sulfetos, sendo semiquantita-</p><p>tivo e possibilitando inferir se a amostra passa ou não no teste;</p><p>» O método por espectrometria atômica possibilita quantificar cada elemento con-</p><p>taminante na amostra e limites diferenciados são estabelecidos para cada elemen-</p><p>to de acordo com a sua toxicidade, forma farmacêutica e via de administração.</p><p>27</p><p>UNIDADE Aspectos Gerais dos Metabólitos Secundários</p><p>e Identificação de Estruturas</p><p>• Agrotóxicos, a menos que indicado na monografia específica, a droga vegetal a</p><p>ser examinada deve estar de acordo, minimamente, com os limites indicados em</p><p>tabela presente na sexta edição da Farmacopeia brasileira – em Determinação</p><p>de resíduos de agrotóxicos. A IN n.º 4/2014 relata que, segundo a legislação</p><p>vigente no Brasil, os agrotóxicos são registrados pelo Mapa, que avalia a sua efi-</p><p>cácia agronômica, porém, atende às diretrizes e exigências do Ministério do Meio</p><p>Ambiente (MMA) e da Anvisa. Há poucos agrotóxicos aprovados pela Anvisa para</p><p>uso em plantas medicinais no Brasil, assim, o uso irregular deverá ser monitorado</p><p>e regularizado. De modo a proteger a saúde do consumidor de fitoterápicos no</p><p>Brasil, a Resolução da Diretoria Colegiada (RDC) n.º 26/2014, norma que disci-</p><p>plina o registro e a notificação de fitoterápicos, incluiu, em seus artigos 13 e 15, a</p><p>necessidade de se apresentar os resultados da análise de resíduos de agrotóxicos</p><p>nesses medicamentos; complementando, a republicação da Norma de terceirização</p><p>de análises de controle de qualidade, por meio da RDC n.º 234/2018, atendeu a</p><p>todos os pontos descritos pelo setor regulado, tais como impeditivos ou dificultado-</p><p>res para a realização desses ensaios (BRASIL, 2019);</p><p>Importante!</p><p>No Brasil só é permitido o uso de agrotóxicos em plantas medicinais quando estiver</p><p>regis trado para aquela cultura específica. Atualmente, só se tem agrotóxicos de uso</p><p>auto rizado no Brasil para plantas medicinais quando estas são também utilizadas como</p><p>alimentos – por exemplo, abacaxi, alho, gengibre, hortelã etc. Assim, nos casos em que</p><p>atualmente o cultivo é feito utilizando-se agrotóxicos, é necessário que seja verificado se</p><p>esses se encontram regularizados para aquela cultura (BRASIL, 2019).</p><p>• Contaminantes microbiológicos: as técnicas de determinação da carga micro-</p><p>biana estão descritas na sexta edição da Farmacopeia brasileira, assim como em</p><p>outras farmacopeias reconhecidas pela Anvisa. A Farmacopeia brasileira detalha</p><p>os métodos aplicáveis à contagem de microrganismos viáveis em produtos que não</p><p>necessitam cumprir com o teste de esterilidade, que é o caso dos fitoterápicos –</p><p>confira mais informações na Tabela intitulada Limites microbianos para produtos</p><p>não estéreis, no primeiro volume da sexta edição da Farmacopeia brasileira;</p><p>• Micotoxinas: normalmente são compostos oriundos do metabolismo secundário</p><p>de fungos; conforme a IN n.º 4/2014, são os mais comumente relatados os dos</p><p>gêneros Aspergillus, Fusarium e Penicillium, compreendendo quatro principais</p><p>grupos: aflatoxinas, ocratoxinas, fumonisinas e tricotecenos, todos com efeitos tóxi-</p><p>cos. No Brasil, como não há limite definido, padroniza-se que sejam adotados os li-</p><p>mites da farmacopeia europeia. Atualmente, a determinação de aflatoxinas deve ser</p><p>realizada quando citada, em documentação técnico-científica, a necessidade dessa</p><p>avaliação ou relatos da contaminação da espécie por aflatoxinas (IN n.º 4/2014);</p><p>• Solventes: a sua determinação de resíduos deve ser feita sempre que forem utili-</p><p>zados solventes no processo de produção do derivado, exceto quando estes forem</p><p>etanol e/ou água. Os métodos de determinação não se encontram descritos na</p><p>Farmacopeia brasileira, mas podem ser encontrados nos métodos gerais das</p><p>28</p><p>29</p><p>demais farmacopeias reconhecidas pela Anvisa, tais como a estadunidense, euro-</p><p>peia e britânica (IN n.º 4/2014).</p><p>Caracterização Físico-Química do Derivado Vegetal</p><p>Derivado vegetal é o produto extraído da planta medicinal in natura ou da droga</p><p>vegetal, na forma de extrato (fluido, mole, seco e glicólico), óleo (fixo e essencial), cera,</p><p>exsudato, tintura, alcoolatura e outros.</p><p>Na IN n.º 4/2014 podemos verificar na lista não exaustiva de testes, provas ou en-</p><p>saios físico-químicos exigidos para o controle de qualidade do derivado vegetal, desde</p><p>teste de granulometria à solubilidade.</p><p>Análise Quantitativa</p><p>A RDC n.º 26/2014 determina que seja avaliado o conteúdo dos marcadores tanto</p><p>nas matérias-primas quanto no produto acabado. Esse teste só não precisa ser realizado</p><p>para chás medicinais a serem notificados conforme o Formulário Fitoterápico da Farma-</p><p>copeia Brasileira (FFFB) quando tiverem prazo de validade de até um ano.</p><p>O certificado de análise de uma droga vegetal obtida por uma farmácia de manipu-</p><p>lação deve conter os requisitos quantitativos e qualitativos com os respectivos limi-</p><p>tes de aceitação, assim como os ensaios devem ser realizados, nas matérias-primas</p><p>de origem vegetal, os testes para a determinação dos caracteres organolépticos, a</p><p>determinação de materiais estranhos, pesquisas de contaminação microbiológica</p><p>(contagem total, fungos e leveduras), umidade e determinação de cinzas totais.</p><p>Ainda, a avaliação dos caracteres macroscópicos para plantas íntegras ou grossei-</p><p>ramente rasuradas, caracteres microscópicos para materiais fragmentados ou pó.</p><p>Para as matérias-primas líquidas de origem vegetal, além dos testes mencionados</p><p>(quando aplicáveis), deve ser realizada a determinação da densidade e os testes</p><p>físico-químicos conforme preconiza a RDC n.º 67/2007, que regulamenta as boas</p><p>práticas de manipulação em farmácias.</p><p>Encontraremos informações detalhadas na IN n.º 4/2014 a respeito de registro e</p><p>notificação de fitoterápicos, informações estas contidas no tópico Marcadores e elabo-</p><p>radas a partir do Guia do órgão regulador da Comunidade Europeia (EMA, 2008).</p><p>Técnicas Cromatográficas</p><p>Aplicadas à Farmacognosia</p><p>Cromatografia é uma ferramenta indispensável na área de produtos naturais, pois</p><p>é a base para a caracterização dos constituintes presentes em matrizes complexas, tais</p><p>como os extratos obtidos de origem vegetal.</p><p>29</p><p>UNIDADE Aspectos Gerais dos Metabólitos Secundários</p><p>e Identificação de Estruturas</p><p>Os processos cromatográficos podem ser divididos em técnicas planares e em coluna.</p><p>Os ensaios cromatográficos podem objetivar o isolamento de uma substância específica</p><p>(processo preparativo), ou verificar a presença e o teor de determinado metabólito em</p><p>uma matriz (processo analítico) (SIMÕES et al., 2017).</p><p>As adulterações podem ser descobertas pelo doseamento químico, de acordo com a</p><p>IN n.º 4/2014, o perfil cromatográfico, segundo a RDC n.º 26/2014, é utilizado para</p><p>auxiliar na identificação química do material vegetal, sendo critério de exigência para</p><p>droga vegetal, derivado vegetal e produto acabado no momento do registro, notificação</p><p>ou renovação do registro.</p><p>De acordo com Souto e colaboradores (2020), a quantificação dos marcadores é fun-</p><p>damental para a segurança e eficácia</p><p>do medicamento. Entre os métodos mais utilizados</p><p>para esse fim estão a espectrofotometria de absorção no Ultravioleta (UV), a Cromato-</p><p>grafia Líquida de Alta Eficiência (Clae) e a Cromatografia Gasosa (CG).</p><p>Os métodos de identificação e quantificação, tanto das matérias-primas vegetais</p><p>quanto dos compostos ativos isolados e dos próprios medicamentos, são definidos em</p><p>compêndios oficiais – tais como as farmacopeias. Quando não há monografia descrita</p><p>nesses compêndios, faz-se necessário desenvolver e validar métodos analíticos adequa-</p><p>dos para esses fins (SOUTO et al., 2020).</p><p>O perfil cromatográfico ou fingerprint é o padrão cromatográfico de constituintes</p><p>característicos, sendo obtido em condições definidas, possibilitando a identificação da</p><p>espécie vegetal em estudo e a diferenciação de outras espécies. Nos casos em que forem</p><p>utilizadas técnicas cromatográficas que não detectem todo o perfil de constituintes carac-</p><p>terísticos da espécie, será exigido, em complementação, outros métodos de análise,</p><p>como o perfil por Cromatografia em Camada Delgada (CCD) (IN n.º 4/2014).</p><p>As condições dos perfis cromatográficos para o Ifav e produto acabado devem estar</p><p>descritas em literatura técnico-científica e ser utilizada a técnica mais adequada, consi-</p><p>derando a natureza dos constituintes mais significativos do fitocomplexo, por exemplo:</p><p>• Os óleos voláteis de uma planta seriam determinados por CG – e não por Clae;</p><p>• A CCD pode ser mais apropriada para a determinação de açúcares do que a Clae.</p><p>Os diferentes métodos e equipamentos utilizados no sistema de cromatografia estão</p><p>descritos no primeiro volume da sexta edição da Farmacopeia brasileira.</p><p>Leia o artigo “Caracterização química de óleos essenciais de Lavandula dentata L. cultiva-</p><p>dos em Uberaba-MG” e pesquise se há emprego terapêutico para os constituintes químicos</p><p>caracterizados, descrevendo detalhadamente e citando se o rendimento é viável, de acordo</p><p>com o custo-benefício, incluindo a existência de estudos pré-clínicos e clínicos. Disponível</p><p>em: https://bit.ly/2NGcNKV</p><p>30</p><p>31</p><p>Material Complementar</p><p>Indicações para saber mais sobre os assuntos abordados nesta Unidade:</p><p>Vídeos</p><p>Análise Instrumental – Aula 11 – Introdução à Cromatografia</p><p>https://youtu.be/5HX901YGNNg</p><p>Análise Instrumental – Aula 12 – Cromatografia Gasosa</p><p>https://youtu.be/uoBAKoNpPv0</p><p>Análise Instrumental – Aula 13 – Cromatografia Líquida</p><p>https://youtu.be/NHjv8EsZxHQ</p><p># Zero– CURSO HPLC UPLC UHPLC aula animação de cromatografia líquida</p><p>https://youtu.be/XIcilqPldVc</p><p>Leitura</p><p>Monografia da espécie Foeniculum vulgare Mill</p><p>https://bit.ly/3aU1nMu</p><p>31</p><p>UNIDADE Aspectos Gerais dos Metabólitos Secundários</p><p>e Identificação de Estruturas</p><p>Referências</p><p>BRANDÃO, H. N. et al. Química e farmacologia de quimioterápicos antineoplásicos</p><p>derivados de plantas. Quím. Nova, São Paulo, v. 33, n. 6, p. 1.359-1.369, 2010. Dispo-</p><p>nível em: . Acesso em: 30/07/2020.</p><p>BRASIL. Ministério da Saúde. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Análise de resí-</p><p>duos de agrotóxicos em fitoterápicos. 3. ed. Brasília, DF, 2019. Disponível em: . Acesso em: 10/08/2020.</p><p>________. Instrução Normativa (IN) n.º 4, de 18 de junho de 2014. Determina</p><p>a publicação do Guia de orientação para registro de medicamento fitoterápico e re-</p><p>gistro e notificação de produto tradicional fitoterápico. Brasília, DF, 2014. Disponível</p><p>em: . Acesso em:</p><p>01/08/2020.</p><p>FERREIRA, M. K. A. et al. Potencial farmacológico de chalconas: uma breve revisão.</p><p>Rev. Virtual Quim., v. 10, n. 5, p. 1.455-1.473, 2018. Disponível em: . Acesso em: 24/07/2020.</p><p>NAGAPAN T. S. et al. Photoprotective effect of stilbenes and its derivatives against</p><p>ultraviolet radiation-induced skin disorders. Biomed. Pharmacol. J., v. 11, n. 3,</p><p>2018. Disponível em: . Acesso em:</p><p>24/07/2020.</p><p>PAULO, B. S.; SIGRIST, R.; OLIVEIRA, L. G. Avanços recentes em biossíntese combi-</p><p>natória de policetídeos: perspectivas e desafios. Química Nova, v. 42, n. 1, p. 71-83, jan.</p><p>2019. Disponível em: .</p><p>Acesso em: 28/07/2020.</p><p>PERES, L. E. P. Metabolismo secundário. São Paulo: Escola Superior de Agricul-</p><p>tura “Luiz de Queiroz”, 2004. Disponível em: . Acesso em: 22/07/2020.</p><p>RAYMUNDO, C. E. V. et al. VII botânica no inverno de 2017. São Paulo: Instituto de</p><p>Biociências da Universidade de São Paulo, 2017. Disponível em: . Acesso em: 20/07/2020.</p><p>RODRIGUES, A. T. Farmacognosia. Londrina, PR: Editora e Distribuidora Educacional,</p><p>2018.</p><p>SILVA, J. A.; ROSA, J. R. Análise físico-química de taninos do barbatimão</p><p>(stryphnodendron adstringens (mar.)) e sua aplicação em cremes. In: CONGRESSO</p><p>ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO DA UEG, 3., Pirenópolis, GO, 2016. Anais...</p><p>Pirenópolis, GO: UEG, 2016. Disponível em: . Acesso em: 31/07/2020.</p><p>32</p><p>33</p><p>SILVA, M. M. S. Influência das proteínas salivares no sabor dos alimentos: estudo</p><p>da interação polifenóis/proteínas salivares. 2017. Dissertação (Mestrado em Bioquímica)</p><p>– Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, Porto, Portugal, 2017. Disponível em:</p><p>. Acesso em: 05/08/2020.</p><p>SIMÕES et al. Farmacognosia: do produto natural ao medicamento. Porto Alegre, RS:</p><p>Artmed, 2017.</p><p>SOUTO, M. J. F. A. Farmacognosia aplicada. Porto Alegre, RS: Sagah, 2020.</p><p>Disponível em: .</p><p>Acesso em: 01/08/2020</p><p>Sites Visitados</p><p>PLANTARUM. Site Jardim Botânico Plantarum: herbário. [20--]. Disponível em:</p><p>. Acesso em: 10/08/2020.</p><p>S OCIEDADE BRASILEIRA DE FARMACOGNOSIA. Antraquinonas. [20--a].</p><p>Disponível em: . Acesso em:</p><p>28/07/2020.</p><p>________. Taninos. [20--b]. Disponível em: . Acesso em: 05/08/2020.</p><p>33</p>