Biossíntese e Classificação de Terpenos

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ESTUDO DIRIGIDO SOBRE TERPENOS – PROVA III 
1) Como são formados os terpenos a partir do ácido mevalônico? Pirofosfato etc… 
 
Resposta: A formação dos terpenos pode ocorrer por duas rotas biossintéticas: a rota do 
mevalonato (MVA) , que ocorre no citoplasma , e a rota do MEP (2C-metileritritol 
4-fosfato) , que ocorre no plastídeo . 
Na rota do mevalonato , o ácido mevalônico passa por uma série de fosforilações e uma 
descarboxilação para formar o difosfato de isopentila (IPP, 5C) . Já na rota do MEP , o 
MEP é convertido em IPP e DMAPP (dimetilalil difosfato, 5C) . 
A partir desses intermediários, ocorre a condensação de unidades de isopreno (IPP e 
DMAPP), levando à formação de diferentes classes de terpenos, como monoterpenos 
(10C), sesquiterpenos (15C) e diterpenos (20C), entre outros. 
 
2) Porque essas moléculas têm sempre o número de carbonos derivados de 5? E vão 
aumentando progressivamente, desde os monoterpenos até os carotenos? 
 
Resposta: As moléculas terpenoides têm sempre múltiplos de 5 carbonos porque são 
formadas a partir de unidades básicas chamadas difosfato de isopentila (IPP) e difosfato 
de dimetilalila (DMAPP) , ambas contendo 5 carbonos. Durante a biossíntese, essas 
unidades se condensam de forma progressiva, seguindo a regra do isopreno , que 
determina o crescimento dos terpenos em múltiplos de 5C. 
Assim, a maioria de duas unidades (IPP + DMAPP) formam monoterpenos (10C) , três 
unidades formam sesquiterpenos (15C) , quatro unidades formam diterpenos (20C) e 
assim por diante, até compostos maiores como os carotenóides (40C) . 
 
DMAPP só para monoterpenos (só início); 
IPP sempre soma com o grupo anterior; 
 
3) Qual a composição dos óleos essenciais e como estes podem ser obtidos? Qual o nome 
do equipamento/vidraria utilizado/a? 
 
Resposta: Os óleos essenciais são compostos naturais voláteis, formados principalmente 
por monoterpenos (10C), sesquiterpenos (15C) e fenilpropanóides , que conferem 
aroma e propriedades terapêuticas a diversas plantas. 
 Eles podem ser obtidos por diferentes métodos, sendo os principais: 
● Hidrodestilação, realizada com o aparelho de Clevenger , onde o vapor d'água 
carrega os compostos voláteis e, após a condensação, separa-se o óleo essencial 
da fase úmida. 
● Arraste à vapor seco é uma técnica de degradação que utiliza vapor 
superaquecido para volatilizar compostos presentes em uma matriz sólida ou 
líquida, sendo amplamente usada na extração de óleos essenciais e outros 
compostos voláteis. 
● Prensagem a frio (espremedura), utilizada para frutas cítricas, onde os óleos são 
liberados das glândulas secretoras do pericarpo. 
 Outros métodos de eliminação por solventes orgânicos e eliminação com CO₂ 
supercrítico , que permitem a inclusão de produtos termossensíveis. 
 
 
 
 
4) Quais são os diferentes métodos de arraste a vapor? Vantagens e desvantagens? 
Tem o método de hidrodestilação e o arraste à vapor seco. 
 
 As vantagens da hidrodestilação conferem um maior rendimento e a desvantagem é que 
pode ocorrer hidrólise de alguns compostos da substância de interesse. No arraste à vapor, 
a vantagem é que nesse método não há a ocorrência de hidrólise dos compostos e sua 
desvantagem é que o rendimento é pouco. 
 
5) Complete a tabela a seguir com base no que estudamos sobre os terpenos: 
 
 
Grupo Espécie em 
latim 
Nome 
popular 
Droga 
Vegetal 
Princípi
o ativo 
Propriedade 
Farmacológic
a 
monoterpeno Valeriana 
Oficilallis 
Valeriana Rizomas Valepotriatos Ansiolítico 
sesquiterpeno Artemisia 
Annua 
Artemisia Partes Aéreas Artemisinina Antimalárico 
saponinas Hedera Hélix Hera Extrato seco Sorbitol Tosse ( xaropes) - 
diminui tensão 
superficial 
Heterosídeos 
cardiotônicos 
Digitalis Lanata Digitalis Folhas Digoxina Insuficiência cardíaca( 
inibidores da bomba de 
sódio e potássio) 
diterpenos Taxus 
Brevifolia 
Teixo do 
pacífico 
Casca Taxol Anticancerígenos 
carotenos Dautos Carota Cenoura Raiz Vitamina A Ação Antioxidante 
 
6) Como classificamos os iridóides? Cite a principal planta de cada grupo dos iridóides e 
fale seu nome científico, popular e aplicação farmacêutica. 
Os iridóides são metabólitos secundários derivados do ciclo-pirano-pirano e podem ser 
classificados em dois grupos principais: 
 Iridóides em sentido estrito → Possuem um esqueleto iridânico completo. 
● Exemplo: Valeriana officinalis (nome popular: valeriana ) 
● Aplicação farmacêutica: sedativo e ansiolítico, usada no tratamento da insônia e 
da ansiedade. 
Secoiridóides → Sofrem abertura do anel ciclopentano, diferenciando-se dos iridóides em 
sentido estrito. 
● Exemplo: Olea europaea (nome popular: oliveira ) 
● Aplicação farmacêutica: Anti-hipertensiva, devido à presença de oleuropeína , 
que possui ação vasodilatadora. 
 
 
 
7) Qual é a importância clínica da planta Artemisia annua? Qual é sua classificação dentre 
os grupos dos terpenos? Medicamento obtido dela? Porquê foram desenvolvidos 
derivados? 
A Artemisia annua é clinicamente importante por ser uma fonte natural de artemisinina , 
um potente antimalárico utilizado no tratamento da malária causada pelo Plasmodium 
falciparum . 
A artemisinina é um sesquiterpeno lactônico peroxidado , cuja atividade depende da 
presença de um grupo peróxido . Esse composto gera radicais livres dentro da parasita, 
levando à sua destruição. 
Como a artemisinina apresenta curta meia-vida e baixa solubilidade , foram 
desenvolvidos cálculos semissintéticos , como arteméter, artesunato e artenimol , que 
melhoraram sua absorção e estabilidade. Além disso, esses resultados são usados em 
terapias combinadas (ACTs) para reduzir o risco de resistência do Plasmodium .e sp. 
 
8) Diferencie o uso da Dioscorea sp. do uso da Agave sp. 
Tanto Dioscorea sp. quanto Agave sp. são fontes de saponinas esteroidais neutras , 
utilizadas na riqueza de esteroides. 
● Dioscorea sp. fornece uma diosgenina , que pode ser convertida em 
pregnenolona , um precursor da progesterona . Essa via metabólica foi essencial 
para o desenvolvimento dos primeiros anticoncepcionais orais e outros hormônios 
esteroides, como cortisona e testosterona. 
● Agave sp. contém a hecogenina , um precursor utilizado na semi-síntese de 
corticosteróides como cortisona e hidrocortisona , amplamente utilizado como 
anti-inflamatórios esteroidais . 
Assim, enquanto Dioscorea sp. tem um papel fundamental na produção de hormônios 
sexuais , Agave sp. é mais utilizado na síntese de medicamentos anti-inflamatórios . 
 
9) Os heterosídeos cardiotônicos presentes nas plantas do gênero Digitalis são do tipo 
cardenolídeo ou bufadienolide. Qual a diferença estrutural entre esses grupos? 
 
Os heterosídeos cardiotônicos presentes nas plantas do gênero Digitalis pertencem ao 
grupo dos cardenolídeos . 
A principal diferença estrutural entre os cardenolídeos e os bufadienolídeos é no anel 
lactônico na posição C17 da estrutura esteroidal : 
● Cardenolídeos → Possuem um anel lactônico insaturado de 5 membros 
(butenolídeo, C4) . 
 
 
● Bufadienolídeos → Possuem um anel lactônico insaturado de 6 membros 
(pentadienolídeo, C5) . 
Além disso, os cardenolídeos são mais comuns em plantas , como Digitalis purpurea e 
Digitalis lanata , que produzem digoxina e digitoxina , amplamente utilizados no 
tratamento de insuficiência cardíaca e arritmias. Já os bufadienolídeos são encontrados 
principalmente em animais , como sapos do gênero Bufo , e apresentam atividade 
cardiotônica e tóxica. 
 
 
10) A digoxina é de qual tipo? 
 
A digoxina é do tipo cardenolídeo, por possuir um anel insaturado de 5 membros (com 4C). 
 
11) O que são heterosídeos secundários? A digoxina é um heterosídeo secundário? PQ? 
Os heterosídeos secundários são aqueles derivados de heterosídeos primários que 
sofreram hidrólise parcial , perdendo parte de seus monossacarídeos devido a processos 
enzimáticos, químicos ou naturais. Isso pode ocorrer durante o metabolismo da planta, a 
digestão no organismo ou em processosde degradação. 
A digoxina é um heterosídeo secundário , pois ela perde a glucose terminal e um 
grupamento acetil do heterosídeo primário. 
12) O heterosídeo secundário é obtido da planta fresca ou seca? 
Geralmente seca, pois eles são produtos de modificações químicas que podem ocorrer em 
interferência de algum evento, como processos naturais ou químicos. 
 
13) Qual o órgão vegetal da Digitalis de onde obtemos a digoxina?. Qual o seu emprego 
farmacológico? 
A digoxina é um heterosídeo cardiotônico obtido das folhas da Digitalis lanata , uma 
planta medicinal da família Plantaginaceae. 
Seu principal trabalho farmacológico é o tratamento da insuficiência cardíaca 
congestiva (ICC) e de algumas arritmias supraventriculares , como a fibrilação atrial . 
A digoxina atua como inibidora da Na⁺/K⁺-ATPase , o que aumenta a concentração 
intracelular de cálcio nos miócitos cardíacos. Esse efeito leva a um aumento da força de 
contração do coração (efeito inotrópico positivo) e à regulação do ritmo cardíaco. 
 
14) O que são lipídeos? Obtemos de quais órgãos vegetais? Exemplos de plantas e 
aplicações. 
Os lipídios são uma reserva energética, função estrutural na membrana celular e 
ação protetora. 
Principais fontes vegetais: 
 
 
● Sementes e frutos → Onde os lipídios são encontrados em maior quantidade, 
principalmente como óleos e gorduras. 
● Folhas e caules → Contêm ceras e fosfolipídios que protegem contra a 
perda de água. 
● Raízes e tubérculos → Algumas plantas armazenam lipídios como fonte 
energética. 
Exemplos de plantas e aplicações: 
● Mamona (Ricinus communis) → O óleo de rícino é usado como purgante e 
matéria-prima para cosméticos. 
● Oliveira (Olea europaea) → O azeite de oliva é extraído dos frutos e 
amplamente usado na alimentação. 
● Pequi (Caryocar brasiliense) → O óleo extraído tem ação antioxidante e 
anti-inflamatória, podendo ser estudado para uso em doenças autoimunes. 
● Soja (Glycine max) → Fonte de óleos vegetais usados na alimentação e 
indústria farmacêutica. 
 
15) O que é a fração insaponificável? Exemplos de plantas das quais usamos as frações 
insaponificáveis como medicamentos. 
 
A fração insaponificável é a parte dos lipídios que não sofre hidrólise alcalina, ou seja, não 
se transforma em sabão quando reagida com bases fortes como NaOH. Diferentes dos 
triglicerídeos e outros lipídios saponificáveis, essa fração contém compostos como 
esqualeno, fitoesteróis, tocoferóis (vitamina E), carotenoides, hidrocarbonetos e polifenóis, 
que possuem diversas aplicações farmacêuticas. Um exemplo de abacate rico em frações 
insaponificáveis é o ( Persea americana ), cujos fitoesteróis e polifenóis apresentam 
propriedades anti-inflamatórias, sendo utilizados no tratamento de osteoartrite e problemas 
dermatológicos. Outras fontes incluem soja, azeite de oliva e gergelim, substâncias 
químicas bioativas que apresentam propriedades antioxidantes e terapêuticas. 
 
16) Forneça informações sobre a origem e o uso das seguintes substâncias: 
- Ágar-ágar : Extraído de algas vermelhas ( Gelidium , Gracilaria ); utilizado como 
espessante alimentar, meio de cultura microbiológico e laxante suave. 
- Algina (Ácido Algínico e Alginatos) : Extraída de algas marrons ( Macrocystis 
pyrifera , Laminaria ); Usado como espessante e antiácido, formando uma barreira 
protetora contra o refluxo gástrico. 
- Pectina : Extraída da casca de frutas cítricas e do bagaço de maçã; usado como 
protetor intestinal, no tratamento da diarreia e como fibra prebiótica. 
- Mucilagens : Encontradas em Plantago arenaria e Plantago ovata ; auxiliam na 
regulação intestinal e formam uma película protetora para as mucosas digestivas. 
 
 
17) Cite duas fontes de obtenção da heparina. Qual é o seu uso? E mecanismo de ação? 
 
 
1. Fontes de obtenção da heparina: 
A heparina é extraída principalmente da mucosa intestinal de suínos e, em menor 
escala, do pulmão bovino. 
2. Uso: 
A heparina é um anticoagulante amplamente utilizado na prevenção e tratamento de 
tromboses venosas profundas (TVP), embolia pulmonar, síndrome coronariana aguda e 
outras condições tromboembólicas. 
3. Mecanismo de ação: 
A heparina age potencializando a ação da antitrombina III (AT-III), uma proteína 
inibidora da coagulação. Isso leva à inibição da trombina (fator IIa) e do fator Xa, 
impedindo a conversão de fibrinogênio em fibrina e, consequentemente, prevenindo a 
formação de coágulos. 
 
18) Dê o mecanismo de ação e o nome das substâncias ativas naturais e seus derivados 
com ação anticancerígena derivada das seguintes espécies: 
 
1. Catharanthus roseus ( Vinca rosea ) – Vincristina e Vinblastina 
● Mecanismo de ação : São alcaloides que iniciam a polimerização da 
tubulina , impedindo a formação dos microtúbulos necessários para a 
divisão celular. Isso bloqueia a progressão da mitose na fase G2/M , levando 
à morte celular. 
2. Podophyllum peltatum e Podophyllum emodi – Etoposídeo e Teniposídeo 
● Mecanismo de ação : São lignanas que inibem a topoisomerase II , 
enzima essencial para o desemparelhamento do DNA durante a replicação. 
Isso causa fragmentação do DNA e mecanismos apoptóticos ativos, 
levando à morte celular. 
3. Taxus sp. ( Taxus brevifolia , Taxus baccata ) – Paclitaxel e Docetaxel 
(semissintéticos) 
● Mecanismo de ação : Estabiliza os microtúbulos , impedindo sua 
despolimerização. Isso leva ao bloqueio da mitose na fase G2/M , resultando 
em apoptose celular. 
4. Camptotheca acuminata – Irinotecano e Topotecano 
● Mecanismo de ação : São alcaloides que inibem a topoisomerase I , 
enzima responsável pelo rompimento da tensão do DNA durante a 
replicação. Essa proteção causa quebras no DNA , ativando apoptose e 
morte celular. 
 
19) Qual é o gênero da espécie produtora das antraciclinas? Quais medicamentos são 
oriundos dessa actinobacteria? 
o gênero produtor das antraciclinas é Streptomyces. Os principais medicamentos são 
doxorrubicina, daunorrubicina, bleomicina. 
O gênero produtor das antraciclinas é Streptomyces. Os principais medicamentos derivados 
dessa actinobactéria incluem doxorrubicina, daunorrubicina, epirrubicina e idarubicina.