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Produção de Fitofármacos Prof. Jeferson Pina Agentes fitoquímicos e ação farmacológica molecular As plantas desenvolveram um sistema biossintético que gera uma mistura complexa de moléculas bioativas provenientes do metabolismo secundário→ fitocomplexo Conjunto de todas as substâncias presentes na planta Endógenos Exógenos São responsáveis, total ou parcialmente, pela atividade biológica de plantas Característica Medicamento alopático Medicamento Fitoterápico Princípio ativo Modo de ação Concentração do principio ativo Produção do medicamento Geralmente único Comparação entre medicamentos alopáticos e fitoterápico Um único principio ativo atuando no receptor Concentração definida Princípio ativo é isolado ou determinado Mistura de princípios ativos Vários princípios ativos atuando em conjunto (sinergismo) Concentração variáveis de princípios ativos É obtido diretamente da droga vegetal. Os princípios ativos não são isolados e estão em associação com outras substâncias do tecido vegetal ✓ Aplicações para os produtos naturais. ✓ Aplicabilidade terapêutica. ✓ CI50 ou IC50 ? Concentração que inibi 50% dos parasitas. ✓ Inibição (%) CI50 ≠ Inibição CONCENTRAÇÃO ATIVIDADE CI50 1,2 µM CI50 1,2 µM Referente a uma concentração específica que inibi tantos %. Quanto MENOR O VALOR (CONCENTRAÇÃO), MAIS ATIVA SERÁ A SUBSTÂNCIA. Concentração µg/mL (conc. física) 𝐶 = 𝑚1 𝑉 µM (conc. química) M = 𝑚1 𝑀𝑀 × 𝑉 0,56 µg/mL 5,6 µg/mL 56 µg/mL 0,56 µM 5,6 µM 56 µM 5,6 µg/mL é a mesma coisa que 5,6 µM ? Fatores preponderantes para Fitoterápicos O índice de seletividade (IS), que mede o quanto um composto é ativo contra o parasito sem causar dados à viabilidade das células de mamíferos. CI50: 0,36 µg/mL (Parasita) CC50: 56,7 µg/mL (Célula saudável) 𝐼𝑆 = 𝐶𝐶50 𝐶𝐼50 = 0,36 56,7 = 157,5 CC50 – Concentração citotóxica (célula normal) IC50 – Concentração inibitória (parasita) ✓ Parâmetro de efetividade de um potencial fármaco ✓ Seletividade (fármaco é mais tóxico ao parasita ou a célula normal) ÍNDICE DE SELETIVIDADE MAIS ATIVO NO PARASITA (IS > 15) Ação biológica dos fitoterápicos Princípios ativos e afinidades farmacológicas orgânicas Etapas envolvidas no processo de absorção de princípios ativos Classe Definição /Características Propriedades/Características Alcalóides Flavonoides Óleos essenciais Glicosídeos Saponinas Taninos Terpenos Aminas básicas Pigmentos dos vegetais (flores e frutos) Derivados do isopreno: terpenos oxidados ou fenilpropanóides Presença de açúcar Glicosídeos com características de sabão Polifenólico, a maioria percussora do ácido gálico Derivados de unidades de 5 carbonos de isopreno (10, 15, 20, 30 ) Importantes fármacos (morfina, atropina, vincristina). Mais de 12 mil substâncias conhecidas e mais de 13 classes. Anti-inflamatórios, antioxidantes Antimicrobianos, antiespasmódicos Mais de 10 classes e mais de 3 mil substâncias conhecidas. Vários grupos químicos. Alguns estão envolvidos no metabolismo dos esteroides Substâncias adstringentes que atuam como antidiarreicos, hemostáticos e cicatrizantes Mais de 20 mil substâncias conhecidas; seis classes e estruturalmente heterogêneos Relação dos principais grupos fitoquímicos com suas características biológicas e/ou químicas TANINOS: Adstringentes, hemostáticas, anti-sépticas, tonificantes e antimicrobianas. Ingeridos em doses elevadas, os taninos podem impedir a absorção de certos minerais como o cálcio e o ferro. ÓLEOS ESSENCIAIS: Bactericida, antivirótico, cicatrizante, analgésico, relaxante, expectorante, antiespasmódico. Os principais são timol (do tomilho), cineol (do eucalipto), limoneno (do limoeiro) e mentol (da laranja). FLAVONÓIDES: Eles têm função antioxidante, anti-inflamatória e podem prevenir doenças. FENÓLICOS: A ação antioxidante, comum dos compostos fenólicos, deve-se ao potencial de óxido redução de determinadas moléculas. CUMARINAS: anti-inflamatória, antibacteriana, antioxidante, antiparasitária, antiviral, antifúngica, antitumoral e vasorelaxante. Triptofano Serotonina Aspectos Químicos e Farmacológicos • Taninos • Antraquinonas • Flavonoides • Fenilpropanóides • Cumarina De modo geral, os fenóis simples são poderosos antissépticos. Ácido salicílico AAS Analgésico e antitérmico Atividade antiplaquetária Os glicosídeos fenólicos são metabólitos secundários que apresentam uma ou mais moléculas de açucares na sua estrutura. Os glicosídeos sofrem no trato digestivo liberando a aglicona que é prontamente absorvida e representa a parte ativa da molécula. Arbutina (Arctostaphylos uva-ursi) Atividade bacteriostática na urina Aspectos Químicos e Farmacológicos São moléculas hidrofílicas e capazes de carrear água e outras moléculas em sua estrutura na forma de gel. Podem ser parcialmente decompostos pela flora intestinal em açucares e ácido urônico. São consideradas refrescantes e doces. Aloe vera Babosa As drogas ricas em mucilagens, como a babosa, são usadas de modo tópico como emoliente, e , quando usadas internamente , podem controlar processos inflamatórios no trato digestivo. Esse efeito deve ser mecânico especialmente porque forma uma barreira na mucosa. Possíveis efeitos laxativos e tóxicos das antraquinonas presentes no látex da babosa. As drogas ricas em mucilagens devem ser administradas na forma de pó ou frescas, por não serem solúveis em álcool. Monoterpenos (C10) – são os compostos mais comuns de plantas responsáveis por fragrâncias e aromas. São conhecidos como óleos essenciais ou aromáticos. Aspectos Químicos, Farmacológicos e Toxicológicos Esses grupos funcionais são importantes para determinar as características farmacológicas e toxicológicas de óleos essenciais. Tujona • Artemisia absinthium L. (Absinto) • Achillea millefolium L. (Mil folhas) • Thuja occidentalis L. (Tuia) • Salvia officinalis L. (Sálvia) Valeriana officinalis L. (Valepotriatos) Contudo, há dúvidas se elas, isoladamente, são responsáveis pelo efeito sedativos da valeriana ou se outras substâncias atuam de modo sinérgico. Sesquiterpenos (C15) – amplamente distribuídos nos vegetais e representam a maior classe de terpenoides. Aspectos Químicos, Farmacológicos e Toxicológicos Compostos voláteis e possuem atividade antimicrobiana e anti-inflamatórios Lactonas sesquiterpênicas (Artemisinina) Artemisia annua L. (Asteraceae) • Matricaria chamomilla L. (Camomila) • Arnica montana L. (Arnico) • Calendula officinalis L. (Calêndula) As espécies alimentícias (alcachofra), ornamentais (crisântemos, margaridas) e medicinais (camomila, arnica) pode originar dermatites e conjuntivites. Diterpernoides (C20) – amplamente distribuídos nos vegetais e representam a maior classe de terpenoides. Aspectos Químicos, Farmacológicos e Toxicológicos Antimicrobiana, citotóxica e anti-inflamatória. (Taxol) Artemisia annua L. Triterpenoides (C30) – formados por álcoois (OH). Aspectos Químicos, Farmacológicos e Toxicológicos Atividade adaptogênica do ginseng (Panax ginseng) é atribuída a presença desses constituintes que atuam modulando o eixo hipotálamo-hipófise-adrenais essencial na regulação da resposta do organismo ao estresse, enquanto as saponinas presentes na centelha (Centelas asiática (L.) são anti-inflamatórias. Saponinas triterpênicas Adptogênica, anti-inflamatória, hepatoprotetora e moduladora do sistema imunológico. Os triterpenóides pentacíclicoa são encontrados na castanha da índia (Aesculus hippocastanum) e no alcaçuz (Glycyrrhizia glaba L.) são usadas como anti-inflamatórios. Tetraterpenoides (C40) – formados por álcoois (OH). Aspectos Químicos, Farmacológicos e Toxicológicos Saponinas triterpênicas Representados pelos carotenoides. Responsáveis pelas cores de algumas espécies.Funções protetoras decorrem da sua atividade antioxidante, prevenindo lesões oxidativa nas células. Fenilproponoides – são menos comuns constituintes dos óleos essenciais Aspectos Químicos, Farmacológicos e Toxicológicos O eugenol, é o principal constituinte do óleo essencial do Syzygium aromaticum (L.) amplamente utilizado como antisséptico dentário. Atividade antimicrobiana e espasmólítica. Óleo de hortelã (Metha x piperita), adcicionados a suspensão de sulfato de bário aliviou de modo significativo as contrações espásticas. Os óleos carminativos relaxam os esfíncteres e auxiliam na eliminação de gases intestinais. (Óleos de hortelã, sálvia e alecrim). Tratamento do sistema respiratório. São pigmentos vegetais. Quimicamente são substâncias polifenólicas. Aspectos Químicos e Farmacológicos Várias ações farmacológicas: antiosteoporótica, antialérgica, antioxidante, antineoplásica, anti-inflamatória e ansiolíticas. A atividade anti-inflamatória já foram descobertos vários mecanismos de ação, sendo mais importantes a inibição da fosfolipase A2, ciclo-oxigenase (COX), lipo-oxigenase (LO) e óxido nítico sintase (NOS), envolvidos na produção de ácido araquidônico, prostaglandinas, leucotrienos e óxido nítrico, respectivamente, importantes mediadores da resposta inflamatória. Aspectos Químicos e Farmacológicos Espécie Medicinal Principal constituinte Efeito farmacológico Ginkgo biloba Silubum marianum Vaccinium myrtillus Flavonas Silimarina Antocianinas Alívio sintomático dos distúrbios circulatório cerebrais leves e das extremidades. Melhora a memória e as funções cognitivas associadas ao processo de envelhecimento. Hepatoprotetor Varizes, hemorroidas e distúrbios circulatórios Aspectos Químicos e Farmacológicos São classificáveis em dois grupos principais: hidrolisáveis e condensados. Quando os taninos entram em contato com a mucosa reagem e precipitam as proteínas. Consequentemente a mucosa fica menos densa e menos permeável, um processo conhecido como adstringência. Efeito antissecretório e antisséptico. Tratamento da diarreia. Aspectos Químicos e Farmacológicos São classificáveis em dois grupos principais: hidrolisáveis e condensados. São moléculas grandes que apresentam uma parte hidrofílica (açúcar) e lipofílica, por isso produzem espumas. Amplamente consumidas por meio de alimentos e bebidas como aveia, espinafre, aspargos, soja, várias leguminosas, cervejas e chás. Saponinas Esteroidais Saponinas Triterpenoídicas TERPENOS: possuem propriedades anticancerígenas, anti-inflamatórias, bactericidas, fungicidas, antinecróticas e a lista não para por aqui. Cada um pode ser utilizado para determinada função ou funções. Constituem a maior classe de produtos secundários; • A maioria é, em geral, insolúvel em água; • Atuam como toxinas e como repelentes para muitos insetos e mamíferos herbívoros. • Altas temperaturas os decompõem em isoprenos, por isso são denominados de Isoprenóides. ALCALÓIDES: Ação calmante, sedativo, estimulante, analgésico, anestésico. Os alcalóides formam uma grande família de compostos secundários (mais de 15.000) contendo N (anel heterocíclico) e são bem conhecidos pelos seus efeitos farmacológicos em animais vertebrados. Ácido lisérgico Atropa belladonna Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22 Slide 23 Slide 24 Slide 25 Slide 26 Slide 27 Slide 28 Slide 29 Slide 30 Slide 31 Slide 32 Slide 33 Slide 34 Slide 35 Slide 36