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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE FACULDADE DE FARMÁCIA DEPARTAMENTO DE PRODUTOS NATURAIS E ALIMENTOS AULA 5 – TÓPICO 3: Cumarinas DISCIPLINA Farmacognosia I (FFP313) Profa. Dra. Maria Isabel Sampaio dos Santos 2020-1 Sumário • Definição, nomenclatura e classificação de cumarinas • Ocorrência botânica • Propriedades: • Físico-químicas, biológicas e farmacológicas • Drogas vegetais clássicas que contém cumarinas: • ÂMIO (Ammi visnaga (L.) Lam., Apiaceae) • ANGÉLICA (Angelica archangelica L., Apiaceae) • CITROS (Citrus aurantium L. e Citrus medica L., Rutaceae) • GUACO (Mikania glomerata e M. laevigata, Asteraceae) • TREVO-DE-CHEIRO (Meliotos officinalis Lam., Fabaceae) • CHAMBÁ, ANADOR (Justicia pectoralis Jacq., Acanthaceae) • CUMARU (Dypterix odorata (Aubl.) Willd., Fabaceae) • MAMA-CADELA (Brosimum gaudichaudii Trécul, Moraceae) 2 Cumarinas - nomenclatura • O nome cumarina é derivado do nome da planta “cumaru” [Dipteryx odorata (Aubl.) Willd.], Fabaceae (Leguminosae). Essa substância foi isolada pela primeira vez em 1820 por Vogel. • As cumarinas constituem uma classe de metabólitos secundários, amplamente distribuídos no reino vegetal, podendo também ser encontrados em fungos e bactérias. • Estruturalmente, as cumarinas são caracterizadas como lactonas do ácido o-hidróxi-cinâmico sendo o representante mais simples a substância cumarina. São formadas pela via do chiquimato. Sementes de cumaru Ácido cinâmico (precursor) Cumarina Todas as cumarinas possuem um grupo hidroxila na posição 7, com exceção da 1,2-benzopirona. Cumaru (fava-tonka) – Dipteryx odorata Classificação (tipos) de cumarinas C6-C3 3 Umbeliferona Escopoletina Varfarina Cumarinas simples 6 7 1 2 8 C5 C5 Psoraleno Angelicina Xantilitina Seselina Linear Furanocumarinas Angular Linear Piranocumarinas Angular Yuheng, L. et al.. Combinatorial biosynthesis of plant-specific coumarinsin bacteria. Metabolic Engineering. 18: 69–77, 2013. 1,2-benzopirona Cumarinas substituídas Ocorrência botânica As cumarinas encontram-se distribuídas predominantemente em angiospermas, nas famílias: Apiaceae, Rutaceae, Asteraceae, Fabaceae, Oleaceae, Moraceae e Thymeleaceae. Elas podem ser encontradas em todas as partes de uma planta, frequentemente como misturas. Propriedades físico-químicas das cumarinas • A cumarina ou α-benzopirona é uma substância cristalina incolor, com um odor doce e agradável, muito característico. • Tem um peso molecular de cerca 146.15 g/mol, um ponto de fusão entre os 68 e 70 oC e um ponto de ebulição de 303 oC. • Estes cristais quando dissolvidos em clorofórmio e expostos à luz ultravioleta, absorvem num comprimento de onda de 272 nm. • É solúvel em solventes orgânicos como o etanol, clorofórmio, éter dietílico, e parcialmente solúvel em água quente e pouco ou nada solúvel em água à temperatura ambiente. DIAS, A.R.S.V.G.. Cumarinas: origem, distribuição e efeito tóxico. Trabalho de Conclusão do Curso de Mestrado Integrado em Ciências Perfis cromatográficos, obtidos por CCD, para as amostras de drogas vegetais (A, B, C e Dp) e tinturas (D, E, F e Tp). Pc: cumarina. (1,2- benzopirona) padrão. Eluente: tolueno-diclorometano-acetona (45:25:30). Revelador: KOH a 5% em etanol / UV365nm (Farmacopéia Brasileira, 2005). Farmacêuticas. Instituto Superior de Ciências da Saúde Egas Moniz, Almada, Portugal, 2015. ALVARENGA F.C.R. et al.. Avaliação da qualidade de amostras comerciais de folhas e tinturas de guaco. Rev. Bras. Farmacogn. 19(2A): 442-448, 26009. Atividades biológicas das cumarinas • Possuem importância econômica nas indústrias de fitoterápicos (expectorante), fitomedicamentos, cosméticos e desinfetantes. • Dependem do padrão de substituição no anel cumarínico. • As cumarinas foram amplamente usadas como aromatizantes em alimentos industrializados. Porém, seu uso foi descontinuado devido a evidências de toxidez hepática. • As furanocumarinas (psoraleno) são utilizadas para o tratamento de enfermidades cutâneas (psoríase, micoses, urticária, eczemas, etc.). O uso tópico ou oral é acompanhado por uma exposição controlada à radiação ultravioleta como forma de induzir a repigmentação da pele. • Dicumarol e a varfarina (derivados da 4-hidroxicumarina) são potentes anticoagulantes e antitrombóticos. Dicumarol 4 protótipo → varfarina 4 4 ÂMIO (Ammi visnaga (L.) Lam., Apiaceae) Farmacógeno (droga usada): frutos Uso: tradicionalmente para problemas renais. → toxicidade hepática e reações pseudoalérgicas Constituintes químicos: • Furanocumarinas: quelina, visnagina, quelol e quelinol • Piranocumarinas angulares: visnadina, samidina e diidrosamidina 8 ANGÉLICA (Angelica archangelica L., Apiaceae) Farmacógeno: raízes e rizomas Usada: estimulante do apetite carminativo sensação de plenitude Composição química: • óleos voláteis (0,3 a 0,6%) → monoterpenos • cumarinas simples • furanocumarinas lineares e angulares Propriedade farmacológica: • vasodilatador coronariano angelicina 9 CITROS (Citrus aurantium L. e C. medica L., Rutaceae) Farmacógeno: frutos imaturos Uso: problemas estomacais Composição química: • flavonoides → rutina (insuficência venosa e flavorizantes) • cumarinas → furanocumarinas • terpenoides 1 0 1 1 GUACO (Mikania glomerata e M. laevigata, Asteraceae) Farmacógeno: folhas Constituintes químicos: • cumarina (1,2-benzopirona) • ácidos fenólicos Uso: expectorante Interação medicamentosa: guaco X varfarina 201 9 TREVO-DE-CHEIRO (Meliotos officinalis Lam., Fabaceae) • Farmacógeno: Folhas e flores (Farm. Francesa X) • Uso: Tradicionalmente no tratamento de desordens provocadas por insuficiência venosa crônica. • Constituintes químicos: glicosídeos do ácido 2- hidroxicinâmico que se hidrolisam facilmente e, por lactonização levam a formacão da cumarina. Sob certas condições, por exemplo acúmulo de mofo nas folhagens contendo o trevo, a cumarina será convertida no dicumarol. Este interfere no mecanismo de coagulação sanguínea, levando a processos hemorrágicos. • O dicumarol é um potente anticoagulante de uso oral, que foi descoberto durante a investigação de uma doença hemorrágica em gados alimentados com trevo- de-cheiro amarelo fermentado. 4 4 12 1 CHAMBÁ, ANADOR (Justicia pectoralis Jacq., Acanthaceae) • Farmacógeno: Folhas e flores • Utilizada tradicionalmente no tratamento de doenças do trato respiratório, como a asma, tosse e bronquite. • Constituintes químicos: flavonoides, cumarina e umbeliferona de 16,2 e 0,81 mg/g da droga vegetal, respectivamente. • Interações medicamentosas: Não deve ser usada conjuntamente com anticoagulantes ou em pacientes com transtornos circulatórios. FONSECA, F.N.; SILVA, A.H. & LEAL, L.K.A.M.. Justicia pectoralis Jacq, Acanthaceae: preparation and characterisation of the plant drug including chromatographic analysis by HPLC-PDA. Rev. bras. farmacogn. 20(6): 871-877, 2010. CUMARU (Dypterix odorata (Aubl.) Willd., Fabaceae) • Comum no Nordeste brasileiro • produção de móveis de luxo • sementes → colares e braceletes • aromatização de alimentos e bebidas • perfumes e cosméticos • produtos de higiene pessoal e limpeza • Rico em cumarina simples árvore de grande porte (até 35 m de altura) 14 Pesquisadores da UFPA vem sugerindo um tratamento com extrato de cumaru para diminuir as perdas cognitivas das pessoas afetadas pelo Mal de Alzheimer. Propriedades neurogênicas → induz as células-tronco a formarnovos neurônios. 15 MAMA-CADELA (Brosimum gaudichaudii Trécul, Moraceae) • Farmacógeno: O extrato das raízes e da casca do caule é indicado no tratamento do vitiligo e de outras doenças dermatológicas. • Principais constituintes: furanocumarinas (bergapteno e psoraleno) extraídas de suas raízes. • Até o momento, sua exploração vem sendo feita de modo extrativista e predatória. Não existe sistema de produção estabelecido para o seu cultivo. A coleta das raízes é trabalhosa, devido a sua distribuição desuniforme e, além disso, apresentam elevado teor de impurezas. • Seus frutos carnosos são comestíveis e apreciados pelas crianças, que mascam sua polpa amarela, semelhante à goma de mascar. • Essa espécie é endêmica do Cerrado brasileiro e está incluída na relação de plantas para o futuro da região Centro-Oeste. SILVA, D.B.S. et al. –Avaliação preliminar de cultivo de mama-cadela (Brosimum gaudichaudii Trécul. – Moraceae) em diferentes substratos, Brasília, DF: Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, 2020. 16 Alerta • O figo é comestível. Porém, preparações caseiras para bronzeamento da pele podem causar lesões graves. Exemplo: as folhas de figueira (Ficus carica L., Moraceae). Fitofotodermatite: • erupções bolhosas • hiperpigmentação • eritema • formação de vesículas 17 KREBS ALC. TROPÂNICOS ÁCIDO CHIQUÍMICO ÁCIDO CORÍSMICO FENILALANINA ÁCIDO ÁLCOOL e ÁCIDO PROPENIL e CINÂMICO CINAMÍLICOS ALILFENÓIS Principais vias biossintéticas para formação de produtos naturais MALONATO ÁCIDOS GRAXOS POLICETÍDEOS ÁCIDO ACÉTICO MEVALONATO TERPENÓIDES ESTERÓIDES CARBOIDRATOS CICLO DE ALC. QUINOLIZIDÍNICOS ALC. PIRROLIZIDÍNICOS POLIFENÓIS GÁLICOS ALCALÓIDES ANTRANÍLICOS ALCALÓIDES BENZILISO- QUINOLÍNICOS FLAVONÓIDES PROANTOCIA- NIDINAS LIGNINAS LIGNANAS NEOLIGNANAS Cumarinas 18 Atenção ao capítulo 21 – Cumarinas e aos artigos científicos referenciados. 19 AULA 5 – TÓPICO 3: DISCIPLINA Farmacognosia I (FFP313) 2020-1 Cumarinas - nomenclatura Classificação (tipos) de cumarinas Ocorrência botânica Propriedades físico-químicas das cumarinas Atividades biológicas das cumarinas Farmacógeno (droga usada): frutos Constituintes químicos: Composição química: Propriedade farmacológica: Constituintes químicos: (1) Alerta Principais vias biossintéticas para formação de produtos naturais Atenção ao capítulo 21 – Cumarinas e aos artigos científicos referenciados.