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1 FARMACOBOTÂNICA, FARMACOGNOSIA E TOXICOLOGIA Sumário FACUMINAS ............................................................................................ 2 INTRODUÇÃO ......................................................................................... 3 FATORES QUE INFLUENCIAM NO ACÚMULO OU REDUÇÃO DE METABÓLITOS SECUNDÁRIOS ..................................................................... 10 DESTINO DOS FÁRMACOS NO ORGANISMO ................................... 16 VIAS DE ADMINISTRAÇÃO DE UM FÁRMACO EM HUMANOS ORAL ......................................................................................................................... 18 VIAS DE ADMINISTRAÇÃO DE UM FÁRMACO EM ANIMAIS ............ 20 DIVISÕES DA FARMACOLOGIA .......................................................... 20 SUBSTÂNCIAS INERTES ..................................................................... 22 BOTANICA REINO VEGETAL- EVOLUÇÃO DAS PLANTAS ............... 22 FITOTERAPIA ....................................................................................... 23 TOXIDADE E A FITOTERAPIA ............................................................. 24 CONCEITOS ESPECÍFICOS ................................................................ 25 DIFERENÇA FUNDAMENTAL .............................................................. 25 CURIOSIDADE ...................................................................................... 27 PROCESSOS EXTRATIVOS E FORMAS FARMACÊUTICAS ............. 28 REDUÇÃO OU TRITURAÇÃO .............................................................. 32 PROCESSOS EXTRATIVOS ................................................................ 33 REFERÊNCIA ........................................................................................ 41 FACUMINAS A história do Instituto FACUMINAS, inicia com a realização do sonho de um grupo de empresários, em atender à crescente demanda de alunos para cursos de Graduação e Pós-Graduação. Com isso foi criado a FACUMINAS, como entidade oferecendo serviços educacionais em nível superior. A FACUMINAS tem por objetivo formar diplomados nas diferentes áreas de conhecimento, aptos para a inserção em setores profissionais e para a participação no desenvolvimento da sociedade brasileira, e colaborar na sua formação contínua. Além de promover a divulgação de conhecimentos culturais, científicos e técnicos que constituem patrimônio da humanidade e comunicar o saber através do ensino, de publicação ou outras normas de comunicação. A nossa missão é oferecer qualidade em conhecimento e cultura de forma confiável e eficiente para que o aluno tenha oportunidade de construir uma base profissional e ética. Dessa forma, conquistando o espaço de uma das instituições modelo no país na oferta de cursos, primando sempre pela inovação tecnológica, excelência no atendimento e valor do serviço oferecido. INTRODUÇÃO Há muito tempo as plantas medicinais vêm sendo estudadas na tentativa de descoberta de novos princípios ativos. Plantas medicinais são assim chamadas por apresentarem propriedades curativas e/ou preventivas para determinadas doenças. As referências históricas afirmam que o uso de plantas medicinais faz parte da evolução humana e que essa prática é relatada na maioria das antigas civilizações, sendo a primeira referência escrita encontrada na obra Pen Ts’ao “A Grande Fitoterapia”, do chinês Shen Nung, a qual remonta a 2800 a.C (Dorta, 1998). A fitoterapia foi um dos primeiros recursos terapêuticos utilizados pelos povos, além de ser por muito tempo a única terapia disponível ao homem. Em algumas ocasiões as plantas curavam, em outras matavam ou produziam graves efeitos colaterais (De Melo et al., 2009), sendo, portanto, essencial o uso responsável, racional, seguro e não abusivo das mesmas. Fitoterapia significa tratamento de uma dada doença mediante o uso de plantas. Pode-se dizer então que a fitoterapia é uma terapêutica caracterizada pelo uso de plantas medicinais nas diferentes formas farmacêuticas. Emitida pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), a RDC no 48, de 16 de março de 2004, classifica o medicamento fitoterápico como aquele obtido empregando-se exclusivamente matérias-primas ativas vegetais. Essa RDC não considera medicamento fitoterápico aquele que inclua substâncias ativas isoladas na composição, nem as associações destas com extratos vegetais. A eficácia e segurança são validadas em levantamentos farmacológicos de utilização, documentações tecnocientíficas em publicações ou ensaios clínicos fase (ANVISA, 2004). Segundo dados da Organização Mundial de Saúde (OMS), o uso de plantas medicinais pela população mundial vem obtendo cada vez mais espaço, incentivado pela própria Organização, a qual acredita ser esta prática a principal opção terapêutica de aproximadamente 80% da população mundial (Pinto et al., 2002). A partir da segunda metade dos anos 70 e década de 80, verificou-se o crescimento das medicinas alternativas, entre elas a fitoterapia. No Brasil, assim como em outros países em desenvolvimento e, até mesmo, em países desenvolvidos, tendo grande destaque a Alemanha, a fitoterapia tornou-se realidade (Alves & Silva, 2002). O aumento do consumo de fitoterápicos pode ser associado ao fato de que as pessoas têm questionado os perigos do uso abusivo e irracional de produtos farmacêuticos que não sejam de origem natural, procurando substituí- los por práticas alternativas, como o uso de plantas medicinais. A comprovação da ação terapêutica também favorece essa dinâmica. Além disso, registra-se a insatisfação da população perante o sistema de saúde e também a necessidade de poder controlar o próprio corpo, assumindo essas práticas alternativas de promoção, prevenção e recuperação da saúde (Leite, 2000). O mercado mundial de fitoterápicos movimenta cerca de US$ 22 bilhões por ano. No Brasil estima-se que o comércio de fitoterápicos seja de 5% em relação ao mercado total de medicamentos, avaliando-o em mais de US$ 400 milhões (Pinto et al., 2002). Este comércio emprega várias espécies nativas brasileiras como, por exemplo, Mikania glomerata Sprengel (Alvarenga et al., 2009). Entre diversas plantas na Lista de Medicamentos Fitoterápicos de Registro Simplificado, publicada pela ANVISA em 2008, e entre as incluídas nas edições da Farmacopea, está Mikania glomerata, popularmente conhecida como guaco (ANVISA, 2008). Tal é a importância desta espécie, que a inclusão foi feita já na primeira edição da Farmacopeia Brasileira, em 1929 (Silva, 1929). Além disso, na RDC n o 10, de 10 de março de 2010, a ANVISA publicou medidas, entre elas a união de ciência e tradição, esclarecendo quando e como as plantas medicinais devem ser utilizadas, garantindo os efeitos benéficos e evitando que o uso incorreto possa causar efeitos indesejáveis e toxicidade (ANVISA, 2010). O Programa de Pesquisas de Plantas Medicinais, desenvolvido pela extinta Central de Medicamentos (CEME), reconheceu a eficácia de certas espécies, dentre elas o guaco. Seguindo as pesquisas anteriores, a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) possui projetos de coleta e distribuição de plantas medicinais, além de apresentar um convênio com a Universidade do Mississipi (EUA), com o objetivo de produzir fitoterápicos de qualidade. Segundo o pesquisador da Embrapa Agroindústria Tropical, Flávio Pimentel, a partir deste convênio e estabelecendo normas de cultivo e processamento das plantas, os fitoterápicos terão mais qualidade, podendo ser utilizados em várias terapias pelo Sistema Único de Saúde (SUS), como uma estratégia para redução de custos (EMBRAPA, 2010). Assim, a fitoterapia pode atender várias demandas da saúde da população, desdeBrasileira de Farmacognosia, v.18, n.2, p.314-9, 2008. CASTRO, E.M. et al. 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Se este controle não for realizado efetivamente, alterações na composição química, eficácia, pureza e autenticidade da matéria-prima vegetal podem desenvolver fitoterápico de má qualidade. Esta é a preocupação atual quando se refere ao controle e produção de fitoterápicos de qualidade, visto que o uso de fitoterápicos pela população mundial vem aumentando nos últimos anos (Carvalho et al., 2008; Silveira et al., 2008). No Brasil, esses problemas são encontrados com frequência em várias regiões do país e, um paradigma pode ser observado. A região norte é a maior produtora de fitoterápicos e, em contrapartida, é uma das que menos fiscaliza tais produtos (Borella & Fontoura, 2002; Amaral et al., 2003; Melo et al., 2004; Marliére et al., 2008; Veiga Junior, 2008). O uso de plantas medicinais não pode mais ser considerado apenas como cultura de povos ou tradição, mas como ciência que vem sendo estudada, aperfeiçoada e utilizada por grande parte da população mundial, como terapia alternativa, a qual pode trazer inúmeros benefícios aos usuários (Tomazzoni et al., 2006). Isto é comprovado em relação ao Guaco, através de estudos sobre sua farmacobotânica, composição química e ações biológicas. Para a fitoterapia é fundamental também o conhecimento sobre os metabólitos secundários da planta, os efeitos e a biossíntese, além dos fatores que podem influenciar no acúmulo ou redução destes componentes na planta (Gobbo-Neto & Lopes, 2007). Apesar da ampla quantidade de estudos sobre Mikania glomerata (guaco), é possível notar a ausência de um trabalho que englobe os principais pontos referentes ao uso de uma espécie de planta medicinal, i.e. rota biossintética dos metabólitos secundários, propriedades biológicas (farmacológicas e tóxicas) dos mesmos, morfoanatomia da espécie vegetal, assim como fatores intrínsecos e do meio (por exemplo, luz, vento, calor, chuva) que alteram o potencial de biossíntese. Aspecto geral do Guaco (adaptado de Silva Junior, 2006). 1. Família Asteraceae: O grupo mais numeroso dentro das Angiospermas é a família Asteraceae, que compreende cerca de 1.100 gêneros e 25.000 espécies. É constituída por plantas com características variadas, incluindo geralmente pequenas ervas ou arbustos e raramente árvores (Verdi et al., 2005). Aproximadamente 98% dos gêneros são compostos por plantas de pequeno porte que são encontradas em todos os tipos de habitats, principalmente nas regiões tropicais montanhosas da América do Sul (Joly, 1967). Na constituição desta família, a composição química torna- se mais importante do que a morfologia devido à presença de várias classes de metabólitos secundários (Emerenciano et al.,1986). 2. Gênero Mikania Eupatorieae: é uma grande tribo que constitui a maior parte da família Asteraceae na região Neotropical. Essa tribo é composta por 16 subtribos e 170 gêneros, com aproximadamente 2.400 espécies, disseminadas pela América Central e pela América do Sul (Bautista, 2000). Mikania é um dos gêneros mais estáveis dessa tribo, embora as espécies sejam de difícil delimitação, devido à grande variabilidade morfológica que estas plantas apresentam. O gênero Mikania conta com aproximadamente 430 espécies distribuídas nas regiões tropicais e subtropicais da América, sendo que 171 espécies são encontradas no Brasil (King & Robinson, 1987). Entre a diversidade de plantas medicinais, que em virtude das propriedades terapêuticas são utilizadas pela população, se destacam as plantas do gênero Mikania, em especial o guaco, pela eficácia demonstrada no tratamento de diversas enfermidades (Rodrigues et al., 1996). Farmacobotânica do Guaco A planta é subarbusto silvestre, escandente, de folhagem densa e perene, com caule cilíndrico, ramificado e glabro. Quando seco, o caule apresenta fratura fibrosa e aspecto estriado no sentido longitudinal, enquanto que, estando jovem, apresenta coloração verde-claro passando a arroxeada e a cinzento-escura nas partes suberificadas. As folhas são pecioladas, cordiforme-deltoides, ovallanceoladas, tri ou pentanervadas e agudas no ápice (Simões et al., 1988). As flores são esbranquiçadas e carnosas, dispostas em inflorescência panícula tirsoide, com até 30 cm de comprimento, onde os capítulos se encontram reunidos em glomérulos. As bractéolas são lineares e apresentam medidas próximas a 2 mm de comprimento. O aquênio é pentangular, com aproximadamente 3 mm (Freitas, 2006). O Guaco tem seu hábitat nas margens dos rios, crescendo espontaneamente em matas primárias, capoeiras, capoeirões, orla de matas, terrenos de aluvião, várzeas sujeitas a inundações e possui boa adaptação ao cultivo doméstico. A planta é bastante procurada por abelhas melíferas durante a época da floração. Reproduz-se por sementes ou plantio de estacas do caule, preferencialmente em terrenos arenosos e úmidos (Cabrera & Klein, 1989; Ritter & Miotto, 1992). Fitoquímica do Guaco Na composição química de Mikania glomerata estão presentes a cumarina, isobutiriloxicaurenoico. São encontrados ainda óleoslupeol, ácido essenciais, entre eles sesquiterpenos e diterpenos do tipo caurano, e.g. ácidos caurenoico, grandiflórico, cinamoilgrandiflórico e caurenol. Outros metabólitos secundários como sitosterol, friedelina estigmasterol, taninos hidrolisáveis, flavonoides e saponina, também estão presentes na composição de Mikania (Oliveira et al., 1998; Santos, 2005; Vaz, 2010). A cumarina é um dos principais responsáveis pelas atividades farmacológicas. Já foram identificadas cerca de 1.300 cumarinas em fontes naturais, como vegetais, fungos e bactérias. Principais metabólitos secundários encontrados em Mikania glomerata: cumarina (1), lupeol (2), ácido -isobutiriloxi-caur-16-en-19-oico (3), ácidos diterpênicos (4), caurenoico (5), grandiflórico (6), cinamoilgrandiflórico - sitosterol (9), friedelina (10) e estigmasterol (11) (adaptado de Santos, 2005).(7), caurenol (8), encontradas principalmente nas famílias Asteraceae, Fabaceae, Oleaceae, Moraceae, Thymeleaceae, Apiaceae e Rutaceae. No guaco, a cumarina é utilizada no controle de qualidade na produção dos extratos, devido ao aroma característico que concede às folhas (Santos, 2005). O ácido caurenoico é diterpeno encontrado em muitas espécies do gênero Mikania e, assim como a cumarina, apresenta importantes ações biológicas (Santos, 2005). Biossíntese da cumarina As cumarinas são derivadas da via do ácido chiquímico, o qual é formado pela condensação de dois metabólitos da glicose, o fosfoenolpiruvato e a eritrose-4-fosfato. A junção do ácido chiquímico com uma molécula de fosfoenolpiruvato dá origem ao ácido corísmico, ou corismato, dando continuidade à via. A partir deste, há a formação de aminoácidos aromáticos, precursores de alcaloides, tais como os essenciais triptofano, fenilalanina e o não-essencial tirosina. A fenilalanina sofre ação da fenilalaninaamônio-liase (PAL), a qual retira uma amônia da fenilalanina, dando origem ao ácido cinâmico, que por sua vez origina o ácido o-cumárico. Nos ácidos cinâmicos a isomerização cis/trans ocorre facilmente, catalisada pela luz com incidência de 360 nanômetros e, a radiação UV é suficiente para produzir uma mistura equilibrada de isômeros que podem ser isolados (Dewick, 2002; Scio, 2004; Peres, 2004). O ácido o-cumárico sofre, em seguida, glicosilação e isomerização cis/trans, o que é fundamental para o processo de lactonização e formação final da cumarina. A cumarina é liberada apenas após hidrólise enzimática e lactonização, processos que ocorrem na danificação dos tecidos vegetais durante extração e processamento (Santos, 2005).Cadeia lateral do ácido cinâmico é um passo fundamental na formação, catalisada pela enzima trans-cinamato-4-hidroxilase. Na etapa (b) ocorre uma o-glicosilação do ácido o-cumárico. Em seguida, etapa c, ocorre uma isomerização cis/ trans da dupla ligação da cadeia lateral. A última etapa (d) é o processo de lactonização do ácido o- cumárico, por ação enzimática e na presença de calor (Scio, 2004). Outras substâncias são formadas após a ação enzimática da PAL, como as ligninas, os flavonoides e o ácido benzoico precursor do ácido salicílico, importante na defesa das plantas contra patógenos. A fenilalanina-amônio-liase sofre alterações mediante fatores ambientais, tais como luz, disponibilidade nutricional e infecção por fungos (Peres, 2004). Outra importante enzima nessa via é a 5- enolpiruvil-3-fosfochiquimato sintase (EPSP sintase), a qual é inibida pelo herbicida glifosato, suspendendo a síntese de aminoácidos aromáticos. Em condições normais, a enzima EPSP catalisa, na planta, a reação que envolve a transferência do enolpiruvil do fosfoenolpiruvato (PEP) para o chiquimato-3-fosfato (S3P), formando 5-enolpiruvil-chiquimato-3-fosfato (EPSP) e fosfato inorgânico, Pi (Coutinho & Mazo, 2005). FATORES QUE INFLUENCIAM NO ACÚMULO OU REDUÇÃO DE METABÓLITOS SECUNDÁRIOS É fundamental o conhecimento sobre os fatores que podem influenciar na composição química do fitoterápico e saber identificar em que partes da planta são encontrados maiores teores de metabólitos, a fim de otimizar a produtividade e tornar o produto final economicamente mais viável, além de melhorar a qualidade dos medicamentos sem aumentar os custos na sua produção. As proporções dos metabólitos podem variar com alterações sazonais, circadianas, intra e interplanta, idade e desenvolvimento da planta, incluindo desenvolvimento foliar, surgimento de novos órgãos, processos bioquímicos, fisiológicos, ecológicos e evolutivos. Temperatura, altitude, índice pluviométrico, radiação UV, composição a poluição atmosférica, disponibilidade de nutrientes e água no solo, herbivoria e ataque de patógenos são outros fatores que influenciam no metabolismo secundário. A época de coleta é um dos fatores fundamentais, sendo relatada em praticamente todos os metabólitos secundários. Outros fatores de grande importância são as condições de produção, coleta e estocagem da planta (Gobbo-Neto & Lopes, 2007). Há uma relação entre intensidade de luz e produção de metabólitos secundários, pois todas as substâncias produzidas pelas plantas estão envolvidas com a fotossíntese, o que causa consequentemente, alterações anatômicas, fisiológicas e químicas. O teor de cumarina, especialmente, apresenta alterações significativas com relação às variações na intensidade de luz, tendo maior produção em pleno sol. Importantes variações de cumarina são encontradas dependendo do órgão, sendo que no Guaco os maiores teores deste metabólito são observados em folhas jovens (5,20 mg g-1 de matéria seca), seguidos por flores (1,04 mg g-1 de matéria seca), caules (1,05 mg g-1 de matéria seca) e raízes (0,11 mg g-1 de matéria seca). Além disso, as maiores concentrações de cumarina foram observadas perto da gema apical nas folhas, apontando os tecidos meristemáticos como locais de síntese. Os maiores valores são encontrados em partes superiores da planta, o que indica a relação com o crescimento e processo de desenvolvimento do guaco, quando ocorre maior acúmulo (Castro et al., 2006). Etapa que envolve a transferência do enolpiruvil do PEP para o S3P, formando o EPSP. Na figura destaca-se o local de inibição do Glifosato (adaptado de Coutinho & Mazo, 2005). Ações biológicas O guaco é usado na cultura popular há séculos devido às propriedades das folhas, que incluem ação tônica, depurativa, antipirética e broncodilatora, além de estimulante do apetite e antigripal (Lorenzi & Matos, 2008). É ainda empregada no tratamento da asma, bronquite e adjuvante no combate à tosse (Teske & Trentini, 1997). Estudos relataram que o guaco age diretamente causando broncodilatação e relaxamento da musculatura lisa respiratória, o que pode estar relacionado ao bloqueio dos canais de cálcio, acompanhado de ações anti-inflamatória e antialérgica (Moura et al., 2002; Castro et al., 2006), que são extremamente benéficas ao tratamento da asma, a qual caracteriza-se por obstrução e inflamação das vias aéreas e, resposta broncodilatadora exagerada (Santos, 2005). Apesar de possuir várias indicações terapêuticas populares, somente a ação broncodilatadora, antitussígena, expectorante e edematogênica sobre as vias respiratórias foram comprovadas (Oliveira et al., 1998). Outros estudos mostram potencial atividade antialergênica (Fierro et al., 1999), antimicrobiana (Pessini et al., 2003), além de atividade analgésica (Ruppelt et al., 1991), anti- inflamatória (Falcão et al., 2005), antioxidante (Vicentino & Menezes, 2007) e antidiarreica (Salgado et al., 2005). Segundo a ANVISA, o guaco pode ser usado sob as formas de tintura e extrato (ANVISA, 2008). Dentre os metabólitos encontrados no Guaco se destacam a cumarina e o ácido caurenoico pelas ações farmacológicas, tais como anti-inflamatória e expectorante. Acredita-se que o ácido caurenoico tenha a propriedade de inibir o crescimento de Staphylococcus aureus e Candida albicans, podendo ser este, juntamente com o ácido cinamolgrandiflórico os responsáveis pela atividade antibiótica (Soares et al., 2006). Apresenta também atividade antimicrobiana contra Staphylococcus epidermidis, Bacillus cereus, Bacillus subtilis e Streptococcus pneumoniae, além de ser ativo in vitro contra formas tripomastigotas de Trypanosoma cruzi. Potente ação relaxante da contração uterina, através de mecanismos independentes de receptores â2 - adrenérgicos e como antagonista de canais de cálcio, também foi observada (Santos, 2005). Estudos recentes avaliaram a composição química de extratos do guaco e sua atividade antimicrobiana sobre Streptococcus mutans. Observou-se efeito inibitório efetivo sobre as cepas bacterianas e inibição da aderência dos microorganismos à superfície do vidro. A ação antimicrobiana de Mikania glomerata classifica-o como fonte promissora de novos agentes terapêuticos (Yatsuda et al., 2005), o que pode ser observado pela ação dos óleos essenciais de Mikania glomerata na atividade contra candidíase (Duarte et al., 2005). As cumarinas apresentam atividade citotóxica, anti-HIV1 pela inibição da transcriptase reversa, antifúngica, inseticida, vasodilatadora coronariana através da inibição da cAMPfosfodiesterase e anticoagulante, inibindo a formação de tromboxana nas plaquetas (Scio, 2004). O extrato de guaco administrado por via subcutânea reduz a permeabilidade vascular, a migração de leucócitos e a adesão aos tecidos inflamados. A cumarina é capaz de inibir a migração de neutrófilos para o local afetado. Este efeito antiinflamatório do fitoterápico pode ser devido à inibição da produção de citocinas pró-inflamatórias no local de inflamação (Alves et al., 2009). O tratamento com Mikania glomerata também está indicado em casos de pneumoconiose, que é caracterizada por inflamação pulmonar causada pela exposição ao pó de carvão. A utilização reduz a infiltração pulmonar inflamatória induzida pelo pó de carvão, o que aponta o fitoterápico como preventivo de lesão pulmonar oxidativa (Freitas et al., 2008). Interações medicamentosas e toxicidade A varfarina cuja estrutura química resulta de uma modificação da cumarina, é um anticoagulante oral que atua como inibidor da vitamina K, um cofator essencial para a síntese de fatores da coagulação II, VII, IX e X (Chaves et al., 2010). Outras moléculas com o esqueleto químico das cumarinas, como acenocumarol, femprocumona e dicumarol, também apresentamatividade anticoagulante (Chaves et al., 2010). Como o guaco é rico em cumarinas, é desaconselhável o uso para crianças com idade inferior a um ano e mulheres no período gestacional. Além disso, o uso prolongado pode provocar acidentes hemorrágicos, pelo antagonismo à vitamina K (Freitas, 2006). Além da interação com anticoagulantes, um estudo demonstrou que extratos secos de guaco poderão interagir, sinergicamente in vitro, com alguns antibióticos como tetraciclinas, cloranfenicol, gentamicina, vancomicina e penicilina, no entanto, o mecanismo de ação ainda é desconhecido (Betoni et al., 2006). A cumarina, presente principalmente nas folhas do Guaco, é o principal metabólito e apresenta ações biológicas no combate a enfermidades do trato respiratório, devido as ações broncodilatadora, expectorante, anti-inflamatória e antialérgica, comprovadas pelos diversos estudos realizados, o que faz do guaco um potente fitoterápico contra asma e bronquite. Os registros apresentados demonstram a necessidade de novas pesquisas sobre plantas medicinais, incluindo o Guaco, esclarecendo sobre sua composição química e ações biológicas de seus componentes, além de possíveis interações medicamentosas, toxicidade e descoberta de novas atividades farmacológicas. Assim, a fitoterapia, aplicada de forma segura e racional, pode trazer os benefícios esperados aos usuários e ser cada dia mais utilizada como terapia alternativa. A compreensão das enzimas envolvidas na rota biossintética dos metabólitos secundários com ação biológica pode auxiliar na modulação de efeitos farmacológicos e toxicológicos do extrato de Guaco. Isto se torna possível por meio da inibição de determinada via biossintética, o que consequentemente acarretaria inibição de determinado metabólito. A história da farmacologia é bem antiga e podemos dividir em 3 eras: a natural, sintética e biotecnológica Era natural 1. 4.500 A.E.C.: Na Mesopotâmia utilizava-se da fermentação para produção de etanol, em Nagpur há registros escritos de 250 plantas medicinais como a papoula e a mandrágora. 2. 1.550 A.E.C.: Um dos primeiros registros históricos que menciona o uso de fármacos é um texto da farmácia egípcia, conhecido como o Papiro de Edwin Smith, datado de 1500 A.E.C. Existe também o Papiro de Ebers de 1550 A.E.C. que relata a forma de preparo e uso cerca de 700 remédios extraídos de plantas como romã, babosa, cebola, alho, coentro, etc. 3. 77 E.C. Dioscórides (considerado o fundador da farmacognosia) escreveu "Sobre Material Médico" ou "De Materia Medica" com 944 preparações de 657 de plantas. 4. 131-200 E.C. Cláudio Galeno ou Galeno de Pérgamo escreve "De succedanus" ou “drogas paralelas”. 5. Séc. XV Paracelso considerado por muitos como um reformador do medicamento, fundador da Bioquímica e da Toxicologia e autor da frase “A dose faz o veneno” Signatura doctrinae 6. Séc. XV-XVII: iniciam as Grandes Navegações onde novas espécies vegetais são introduzidas à Europa (café, cacau, Ipecacuanha, etc). 7. Iluminismo: Desenvolvimento do pensamento científico e conhecimento fisiológico, elementos fundamentais para a Farmacologia. Era sintética 1. 1804: Friedrich Sertürner isola a Morfina. 2. 1817: Carl Linnaeus isola a Estriquinina (Pesticida, muito usado para matar Ratos). 3. 1820: Pierre-Joseph Pelletier e Joseph Bienaimé Caventou Isolam o Quinino Tratamento de malária. 4. 1828: Johann Buchner isola a Salicilina usada no tratamento de dores e febre. 5. 1847: Rudolf Buchheim funda o primeiro instituto de Farmacologia 6. 1897: Felix Hoffmann sintetiza a Aspirina a partir do ácido salicílico. 7. 1932: Josef Klarer e Fritz Mietzsch sintetizam o Prontosil precursor dos antibióticos. Era Biotecnológica 1. 1978: Genentech produz insulina humana a partir de E. Coli com DNA recombinante. 2. 1981: Genentech produz hormônio de crescimento (GH) com DNA recombinante. 3. 1990: Primeira tentativa de terapia gênica. 4. Luxturna (Voretigene neparvovec) primeira terapia gênica aprovada pela FDA para tratamento de Amaurose congênita de Leber (US$ 850.000) doença degenerativa e hereditária onde provoca alterações na atividade elétrica da retina diminuindo a visão. Antes do uso medicinal os fármacos eram considerados "artigos de festa" como o Óleo doce de Vitríolo (éter etílico – séc. XVI) e Óxido Nitroso (Humphrey Davy – 1799). DESTINO DOS FÁRMACOS NO ORGANISMO Para que um fármaco aja no organismo ele precisará se ligar a um receptor específico, como dito na famosa frase "Corpora non agunt nisi fixata" (Um fármaco não agirá, a menos que esteja ligado) [Paul Ehrlich], com algumas exceções: Diuréticos e purgativos osmóticos, antiácidos e agentes quelantes de metais pesados. Qualquer substância que atue no organismo vivo pode ser absorvida por este, distribuída pelos diferentes órgãos, sistemas ou espaços corporais, modificada por processos químicos e finalmente eliminada. A farmacologia estuda estes processos e a interação dos fármacos com o homem e com os animais: absorção, distribuição, metabolismo/autotransformação e exceção. 1. Absorção - Para chegar na circulação sanguínea o fármaco deve passar por alguma barreira dada pela via de administração, que pode ser: cutânea, subcutânea, respiratória, oral, retal, muscular. Ou pode ser inoculada diretamente na circulação pela via intravenosa, sendo que neste caso não ocorre absorção, pois não atravessa nenhuma barreira, caindo diretamente na circulação. A absorção (nos casos que existe barreira) do fármaco, é como já foi citado anteriormente, fundamental para seu efeito no organismo. A maioria dos fármacos é absorvida no intestino, e poucos fármacos no estômago, os fármacos são melhor absorvidos quando estiverem em sua forma não ionizada, então os fármacos que são ácidos fracos serão absorvidos melhor no estômago que tem pH ácido, Exemplo (Ácido Acetil Salicílico), já os fármacos que são bases fracas, serão absorvidos principalmente no intestino, sendo que esse tem um pH mais básico que o do estômago. Os fármacos na forma de comprimido, passam por diversas fases de quebra, até ficarem na forma de pó e assim serem solubilizados e absorvidos, já os fármacos em soluções, não necessitam sofrer todo esse processo, pois já estão na forma solúvel, e podem ser rapidamente absorvidos. A seguir uma ordem de tempo de absorção, para várias formas farmacêuticas: Comprimido>Cápsula>Suspensão>Solução. 1. Distribuição - Uma vez na corrente sanguínea o fármaco, por suas características de tamanho e peso molecular, carga elétrica, pH, solubilidade, capacidade de união a proteínas se distribui pelos distintos compartimentos corporais. 2. Metabolismo ou Biotransformação - Muitos fármacos são transformados no organismo por ação enzimática. Essa transformação pode consistir em degradação (oxidação, redução, hidrólise), ou em síntese de novas substâncias como parte de uma nova molécula (conjugação). O resultado do metabolismo pode ser a inativação completa ou parcial dos efeitos do fármaco ou pode ativar a droga como nas "pródrogas" p.ex: sulfas. Ainda mudanças nos efeitos farmacológicos dependendo da substância metabolizada. Alguns fatores alteram a velocidade da biotransformação, tais como, inibição enzimática, indução enzimática, tolerância farmacológica, idade, patologias, diferenças de idade, sexo, espécie e o uso de outras drogas concomitantemente. 3. Excreção - Finalmente, o fármaco é eliminado do organismo por meio de algum órgão excretor. Os principais são rins e fígado p.ex: através da bile, mas também são importantes a pele, as glândulas salivares e lacrimais, ocorre também a excreção pelas fezes. Os fármacos geralmente têm uma lipofilia moderada, caso contrário eles não conseguiriam penetrar através da membrana das células com facilidade, ea via de excreção mais usada pelo organismo é a via renal, através da urina, então geralmente os fármacos como são mais apolares tendem a passar pelo processo de metabolização, que os torna mais polares e passíveis de serem eliminados pela urina, mas aí o que está sendo eliminado do organismo são os metabólitos do fármaco, já não é mais o fármaco. Já os fármacos que são polares são eliminados pela urina sem passar pela metabolização, e então o que está sendo eliminado agora é o fármaco mesmo e não seus metabólitos. VIAS DE ADMINISTRAÇÃO DE UM FÁRMACO EM HUMANOS ORAL Simples, segura e barata, geralmente os fármacos são absorvidos no intestino delgado por difusão (efeito sistêmico). A absorção por essa via pode ser afetada por: Conteúdo do trato gastro intestinal (TGI) pode retarda a absorção, Motilidade gastrointestinal (diarreia), Fluxo sanguíneo esplâncnico (propranolol), Tamanho da partícula e formulação, Fatores físico-químicos (pH, interações medicamentosas), efeito de primeira passagem (um fármaco pode sofrer metabolização por ação de enzimas intestinais e (principalmente) hepáticas ao ser absorvido pelo intestino antes de chegar a circulação sistêmica. 90% nitroglicerina (vasodilatador) é degradada, uma via alternativa deve ser usada (normalmente sublingual). Sublingual: Absorção rápida e diretamente para a circulação sistêmica. Indicação: fármacos instáveis em pH ácido ou que são rapidamente metabolizadas pelo fígado. Poucos medicamentos são absorvidos corretamente por essa via (Ex.: nitroglicerina). Retal: Absorção rápida. Indicação: impossibilidade de utilizar a via oral devido a náuseas, impossibilidade de deglutir ou restrições alimentares pré- e pós- operatórias. Ex.: acetaminofeno (febre), diazepam (convulsões) e laxantes (constipação) APLICAÇÕES EM SUPERFÍCIES EPITELIAIS Cutânea: -Tópica: ação local com pouca absorção do fármaco. Ex.: Cetoconazol (infecções fúngicas) -Transdérmica: ação sistêmica de efeitos prolongados, são necessariamente lipossolúveis e relativamente caros. Ex.: contraceptivo hormonal, Nicotina. Ocular: através de colírios, possui ação local sem efeitos colaterais sistêmicos. Ex.: Dorzolamida Sublingual: Absorção rápida e diretamente para a circulação sistêmica. Indicação: fármacos instáveis em pH ácido ou que são rapidamente metabolizadas pelo fígado. Poucos medicamentos são absorvidos corretamente por essa via (Ex.: nitroglicerina). Retal: Absorção rápida. Indicação: impossibilidade de utilizar a via oral devido a náuseas, impossibilidade de deglutir ou restrições alimentares pré- e pós- operatórias. Ex.: acetaminofeno (febre), diazepam (convulsões) e laxantes (constipação) Nasal: Spray nasais, possui efeito sistêmico de absorção rápida. Ex.: Calcitonina (osteoporose), Fluticasona (rinite alérgica) Inalação: De absorção rápida, ajuste fácil, possui ação sistemática (usado para aplicação de anestésicos voláteis e gasosos (ex.: óxido nitroso (N2O)) e ação local (minimizar efeitos colaterais sistêmicos (ex.: Salbutamol (broncodilatador)). Injeção Subcutânea: Aplicação do fármaco logo abaixo da pele, medicamentos que seria degradados na via oral, possuí rápida absorção (que depende da perfusão local, (ex.: Insulina)) Intramuscular: Aplicação do fármaco no músculo, de rápida absorção e ação prolongada. A Absorção depende da perfusão local. Preferível à via subcutânea quando maior volume de fármaco é necessário (ex.: Penicilina) Intravenosa: Via mais rápida e confiável, o fármaco entra diretamente na circulação sistêmica, a velocidade depende diretamente da forma de administração (dose única ou infusão contínua). Intratecal: Aplicação do fármaco no espaço subaracnoide, esta via é específica para o sistema nervoso central: Anestesia regional, Analgesia e Terapia antibiótica. VIAS DE ADMINISTRAÇÃO DE UM FÁRMACO EM ANIMAIS Vias mais comuns para aplicação de fármacos em animais experimentais: -Oral (gavagem) -Oral (consumo voluntário) -Subcutânea -Intramuscular -Intreperitoneal -Intravenosa DIVISÕES DA FARMACOLOGIA Farmacologia Geral: estuda os conceitos básicos e comuns a todos os grupos de drogas. Farmacologia Especial: estuda as drogas em grupos que apresentam ações farmacológicas semelhantes. Ex.: farmacologia das drogas autonômicas (que atuam no SNC). Farmacotécnica: estuda o preparo, a purificação e a conservação, da preparação das drogas, medicamentos e fármacos nas suas diferentes formas farmacêuticas (compridos, cápsulas, supositórios, etc.), da sua conservação e análise, visando o melhor aproveitamento dos seus efeitos no organismo; Farmacoterapia: união da farmacodinâmica e a farmacocinética para desenvolver uma terapia medicamentosa; Imunofarmacologia: estuda a ação dos fármacos sobre o sistema imune; Farmacognosia: diz respeito à origem, métodos de conservação, identificação e análise química dos fármacos de origem vegetal e animal; Tecnologia Farmacêutica: é o ramo da ciência aplicada que visa a obter preparações farmacêuticas dotadas de máxima atividade, doseadas com maior precisão e apresentação que lhes facilitem a conservação e a administração; Farmacodinâmica: trata das ações farmacológicas e dos mecanismos pelos quais os fármacos atuam (em resumo, ação da droga no organismo); Farmacocinética: diz respeito aos processos de absorção, distribuição, biotransformação (e interações) e excreção dos fármacos (em resumo, ação do organismo na droga); Farmacogenética: área em crescimento explosivo, que trata das questões resultantes da influência da constituição genética nas ações, na biotransformação e na excreção dos fármacos e, inversamente, das modificações que os fármacos podem produzir nos genes do organismo que os recebe; Cronofarmacologia: estudo dos fármacos em relação ao tempo. Sua aplicação se baseia nos resultados da cronobiologia; Toxicologia: diz respeito às ações tóxicas não só dos fármacos usados como medicamentos, mas também de agentes químicos que podem ser causadores de intoxicações domésticas, ambientais ou industriais. SUBSTÂNCIAS INERTES Quer dizer são substâncias que não possuem valor medicinal, ou não possuem ação farmacológica sobre o organismo humano. Obs. Destaca-se que as substâncias inertes determinam a eficiência medicinal do vegetal e dos princípios ativos. Um exemplo: o ginkgo biloba que no extrato seco estão presentes todas as substâncias da planta e que apresentam a propriedade terapêutico de promover a vaso dilatação. Contudo, quando os princípios ativos e suas substâncias são separadas perde-se a eficiência terapêutica ou ação da vasodilatação. BOTANICA REINO VEGETAL- EVOLUÇÃO DAS PLANTAS Morfologia As plantas dividem-se em dois ramos: - Talófitas: Plantas pouco diferenciadas, sem raízes nem caules, constituídas somente por um talo. Ficam próximo ao solo: Cogumelos, Líquens e Algas (meio aquático). -Comófitas: com raízes e caule, possuem conjunto de ramos folhosos, células diferenciadas (formam vasos condutores). Correspondem aos vegetais superiores. -Algas Pluricelulares: São também chamadas Talófitas, por não possuírem raiz, caule e folha. Não apresentam tecido ou vasos condutores. Sua reprodução pode ser sexuada ou assexuada (por fragmentação ou esporos). Utilidades das algas: Para alimentação, Matéria-prima para indústria (ágar-ágar e algina). - Briófitas: Apresentam rizoides, cauloides e filoides. Vivem em locais úmidos e na sombra. Não possuem vasos condutores de seiva. Ex.: Musgos e hepáticas. -Pteridófitas: Apresentam raiz, caule e folhas. Vivem em locais sombrios. Apresentam vasos condutores de seiva. Ex.: Samambaias e avencas. FITOTERAPIA DEFINIÇÃO: phitos = plantas(grego); terapia = no dicionário médico encontra-se a seguinte definição: “parte da medicina que pesquisa e põe em prática os meios adequados para curar as doenças e atenuar as dores”. Significando: cuidado ou tratamento, ou seja: a fitoterapia é um tratamento do organismo como um todo (estado geral), através das plantas e ervas medicinais in natura, sem separar os princípios ativos. Contudo, é uma terapia que busca os meios adequados para a sua utilização e não de maneira desordenada e inconsequente. Procura investigar a existência dos princípios ativos que justifiquem a utilização da planta em questão; e, a forma mais adequada de utilizar-se daquela substância e bem como a dosagem e o momento correto de se ingerir este fitoterápico. Fitoterapia é uma abordagem holística que vê o indivíduo como um todo e, além disso, utiliza a planta na sua totalidade. Lembrando que holístico vem de holus = totalidade; e que indivíduo: in = não; divíduo = divisível. Portanto, a própria palavra na sua raiz tem a pessoa indivisível, na sua totalidade e, relacionando o indivíduo com a fitoterapia ele é parte da natureza. POR QUE FUNCIONA? As ervas e plantas medicinais possuem substâncias que foram sintetizadas (a planta sintetiza estas substâncias do solo, ar, luz solar, devido ao clima, relações da planta com o meio, etc...) Ao longo do seu crescimento (muitas dessas substâncias são para proteger a planta). Por exemplo, cita-se o caqui que possui um sabor que amarra quando é consumido verde. Os animais e pássaros gostam do caqui maduro e dificilmente o comem verde devido aos taninos que possuem esse efeito adstringente. Além de garantir que não seja agredido o caquizeiro garante sua perpetuação, pois as sementes estão contidas no fruto da árvore, e somente quando está maduro, suas sementes estão prontas para a perpetuação da espécie. Estas substâncias são conhecidas pela ciência como Princípios Ativos. Nem todas as substâncias das ervas são terapêuticas e possuem ação sobre o organismo. As substâncias que não possuem ação são conhecidas como substâncias inertes. Muitas dessas substâncias inertes possuem uma participação na assimilação ou na ação dos princípios ativos. É por isso que na fitoterapia fala- se do efeito sinérgico. Sinergia é quando se utiliza a planta toda ou as preparações com todas as suas substâncias sejam elas, ativas ou inertes, confere-lhes um efeito ou uma atividade terapêutica diferenciada da fitoterapia que somente separar ou isolar os princípios ativos. TOXIDADE E A FITOTERAPIA Outra importante observação, em relação a fitoterapia e suas substâncias é que nem todas as plantas e substâncias são benéficas ao organismo. Há substâncias tóxicas e há plantas altamente tóxicas. Aliás, em relação a fitoterapia pode-se observar que todas as plantas possuem um grau de toxidade. Em algumas plantas a toxidade apresentada é baixa que pode ser utilizada por um período maior em outros casos pode-se utilizar uma determinada planta somente em doses pequenas e por um tempo muito curto. Há outras que ao serem utilizadas uma única vez causam uma intoxicação violenta. Vale apenas destacar que: AS PLANTAS SÃO NATURAIS, MAS MAL UTILIZADAS OU UTILIZADAS DE MODO INDISCRIMINADO PODEM MATAR OU CAUSAR DANOS IRREVERSIVEIS AO ORGANISMO. NEM TUDO QUE É NATURAL NECESSARIAMENTE FAZ BEM AO SER HUMANO. CONCEITOS ESPECÍFICOS O que é um fitoterápico? É um medicamento produzido a partir de um extrato da planta seca, tintura mãe, pó da planta, etc. O que é um fitofármaco? É um medicamento com princípio ativo retirados de plantas medicinais. O que é um fitocomplexo? É a mistura de várias ervas. O que é uma droga? A droga medicamentosa vegetal é a parte da planta medicinal que contém os princípios ativos conhecidos e que passaram por processos de beneficiamento (secagem e estabilização). O que é um fármaco? É um componente separado dentre os princípios ativos de uma planta, com propriedades curativas ou terapêuticas. Um exemplo de fármaco é a pilocarpina retirada do Pilocarpus jaborandi (jaborandi) para tratamento do glaucoma. DIFERENÇA FUNDAMENTAL Geralmente na alopatia, o fármaco é isolado, estabilizado e usado com fim específico. Um exemplo que podemos citar é o ácido salicílico extraído pela primeira vez do salgueiro (Salix alba) e estabilizado em laboratório com adição do radical acetil. Na fitoterapia é extraído a totalidade das substâncias da planta. Portanto, na fitoterapia não há separação dos princípios ativos que a planta sintetizou. Utiliza-se a parte ou a planta de forma integral com todos os seus constituintes tenham eles valor medicinal ou não. É valorizado o conjunto de substâncias da planta. O QUE SE ENCONTRA NA PLANTA? Ao longo da vida da planta e a relação com o meio em que vive, ela sintetiza substâncias que podem ser divididas em: Apresentam material seco e duro. Podem ser: -Deiscentes – abrem-se quando maduros. Exs: Feijão, soja. -Indeiscentes – não se abrem quando maduros. Exs: Noz, milho. Frutos compostos: Originam-se de uma única flor que tem vários ovários. Ex: Framboesa. Frutos múltiplos: Originam-se dos ovários de muitas flores que crescem num mesmo ramo. Ex: Abacaxi. Pseudofrutos (Falsos frutos): O fruto verdadeiro origina-se do ovário da flor, enquanto que o pseudofruto origina-se de outras partes da flor, como o receptáculo e o pedúnculo. Os pseudofrutos são os frutos que não são considerados pelo conceito botânico de fruto. É a parte comestível da planta que não é formado pelo ovário, mas sim pelo pedúnculo floral. Existem três tipos de pseudofrutos: -Pseudofrutos simples – se origina do desenvolvimento do receptáculo de uma única flor, com apenas um carpelo, que através de uma inchação envolve o todo o fruto ou parte dele. Alguns exemplos deste fruto é a maça, a pera e o caju. -Pseudofrutos múltiplos - se originam de vários carpelos de variadas flores. Formam-se a partir da inflorescência que dá origem a frutos variados. Desenvolvem-se agrupados por nascerem muito perto um do outro. Alguns exemplos deste fruto é o abacaxi, a amora, figo, fruta-do-conde e jaca. Pseudofruto composto – se origina de diversos ovários de uma mesma flor, e desenvolvem diversos frutos. Quando é fecundado o receptáculo se dilata, passando a ser carnudo. O morango é exemplo deste fruto. CURIOSIDADE Na bananeira, o ovário desenvolve sem ser fecundado, sendo assim, a planta reproduz-se assexuadamente, já que não possui semente. Esse fruto é chamado partenocárpico. Sementes: Camadas da semente. Tegumento – é o mesmo que casca, protege a semente. Amêndoa – é formada pelo albúmen e o embrião. Condições para a semente germinar: Que ela esteja inteira, madura e sadia. Estar em solo fértil, com água e ar como ocorre a dispersão dos frutos e das sementes: - Dispersão pelos animais. - Dispersão pelo vento. - Dispersão pela água. - Dispersão dos frutos deiscentes. A importância dos frutos e das sementes - Na alimentação. - Na indústria de óleos e na fabricação de medicamentos PROCESSOS EXTRATIVOS E FORMAS FARMACÊUTICAS Medicamento obtido empregando-se exclusivamente matérias-primas ativas vegetais. É caracterizado pelo conhecimento da eficácia e dos riscos de seu uso, assim como pela reprodutibilidade e constância de sua qualidade. Sua eficácia e segurança é validada através de levantamentos etnofarmacológicos de utilização, documentações tecnocientíficas em publicações ou ensaios clínicos. Não se considera medicamento fitoterápico aquele que, na sua composição, inclua substâncias ativas isoladas, de qualquer origem, nem as associações destas com extratos vegetais. Colheita Como cada planta tem suas partes especificadas para uso, também cada planta tem seu tempo de colheitaestabelecido em compêndios especializados. Deve-se sempre verificar quando é o melhor momento para se retirar as partes a serem utilizadas da planta para garantirmos a máxima quantidade de princípios ativos disponíveis para extração. Por exemplo, no Guaco a parte utilizada são as folhas, e a maior concentração de princípios ativos se dá na primavera, principalmente no mês de outubro. Secagem de material vegetal A maioria das extrações vegetais é feita com a planta seca. A umidade pode provocar deterioração do material e aparecimento de mofo, que dependendo do princípio ativo que a planta contém, pode modificar quimicamente esse componente e causar danos à saúde do usuário. Curiosidade: O Guaco, conhecido vegetal utilizado como expectorante, possui entre seus princípios ativos a Cumarina. O aparecimento de fungos entre as folhas de Guaco transformam essa Cumarina em Decumarol que é utilizado como veneno de ratos. Tipo de órgão vegetal De acordo com a parte da planta a ser seca, quanto a sua dureza, tamanho, estabilidade dos componentes ou teor de umidade, podemos escolher o método de secagem a ser empregado. Quando o vegetal tem alta concentração de óleos essenciais, a estabilidade dos componentes fica comprometida em temperaturas elevadas. Principais técnicas de secagem 1. Liofilização: processo com uso de sublimação (passagem da água do estado sólido para o gasoso sem passar pelo estado líquido) para a retirada da umidade dos vegetais. Faz-se o congelamento do vegetal e sob vácuo, a temperatura vai aumentando de – 35 °C para + 35 °C por um período aproximado de 12 horas. Este método é empregado para vegetais sensíveis à temperatura. 2. Secagem por aspersão: Spray drier: passagem de ar quente pelo vegetal com exaustão constante e por arraste, o vegetal vai perdendo a umidade. O ar quente atinge neste método até 95 °C, e o material chega a aprox. 60 a 70 °C. 3. Fornos e Túneis de secagem: empregam calor seco produzido por resistências, lâmpadas incandescentes ou fogo indireto, variando apenas na forma deste emprego. No caso dos fornos, o material fica disposto em bandejas por período suficiente para a secagem (este processo varia entre 8 a 12 horas). Nos túneis de secagem, o material passa por longas esteiras que caminham com velocidade reduzida, sendo expostos ao calor ao longo do mesmo (este processo demora de 4 a 6 horas). 4. Se Apresentam material suculento. Podem ser: Bagas – têm uma ou mais sementes livres. Exs.: Melancia, mamão. Drupas – têm um endocarpo duro (caroço) envolvendo a semente. Exs.: Manga, abacate. Raiz A importância das raízes para alimentação: - Matéria-prima nas indústrias e Fabricação de medicamentos - Combate à erosão e Fertilização do solo. Caule Funções do caule: - Sustentação da copa (folha, flores e frutos). - Condução da seiva bruta e da seiva elaborada. Adaptações do caule Gavinha. Ex.: chuchuzeiro. Espinhos. Ex.: laranjeira. Cladódios (caules lembram folhas). A importância dos caules: - Para alimentação. - Matéria-prima para indústria. - Na construção e fabricação de móveis. Tipos de caule Caules aéreos: a) Caules eretos Tronco. Ex.: Sequoia Haste. Ex.: Salsa. Estipe. Ex.: Palmeira. Colmo. Ex.: Bambu. b) Caules rastejantes. Ex.: Melancia. c) Caules trepadores. Ex.: Maracujá. Caules subterrâneos d) Rizoma. Ex.: gengibre e) Tubérculos: Batata inglesa. f) Bulbos. Ex.: Cebola. Caules aquáticos - Ex: Elódea Corte de caule A Folha Funções da folha: - Respiração A respiração ocorre com todas as células vivas. É o processo realizado para se obter energia. O² + Nutrientes = Energia + H²O + CO² - Fotossíntese Fotossíntese é o processo pelo qual seres autótrofos conseguem fabricar seus próprios alimentos, transformando energia luminosa em energia química processando o Dióxido de Carbono, Água e minerais em compostos orgânicos e produzindo Oxigênio gasoso. Primeira etapa: Fotoquímica Usa a matéria prima do solo e a energia solar na produção de produtos primários, o ATP (Adenosina tri- fosfato) e o NaDPH2, liberando Oxigênio como subproduto da dissociação da molécula da água. Segunda etapa: Química ou Enzimática Basicamente enzimática, onde o Gás Carbônico (retirado do ar atmosférico) é fixado e reduzido até carboidratos, utilizando a energia da fase Fotoquímica: ATP e NaDPH2. A Fotossíntese é o processo pelo qual a planta produz o alimento que necessita com auxílio da luz solar. Clorofila CO²+ H²O + Sais Minerais Glicose + H²O + O² Luz - Transpiração É o processo de eliminação de vapor de água, realizado pelos estômatos. À medida que a planta perde água pelas folhas, ela vai sugando água do solo pelas raízes. Importância da folha para alimentação. Partes da flor Originam-se de um só ovário. Frutos carnosos cagem simples: Exposição do material ao calor do sol, quando partes duras. Em caso de partes tenras, a exposição ao tempo deve ser feita à sombra em ambiente arejado. Pontos a considerar: a-Tipo de órgão vegetal: partes tenras ( folhas, flores e sumidades floridas) tendem a perder umidade com mais facilidade que partes duras como caule, raízes, frutos e sementes; b-Dimensão: quando o material entra no processo de secagem já em dimensões pequenas, a perda de água é mais rápida de água é mais rápida; c- Estabilidade dos constituintes: constituintes sensíveis à temperatura , tais como óleos essenciais, tendem a reduzir suas quantidades em temperaturas elevadas; d- Teor de umidade: deve ser considerado quando avaliamos o tempo de exposição ao calor; REDUÇÃO OU TRITURAÇÃO Após o processo de secagem, temos que reduzir o material que está sendo trabalhado, afim de aumentarmos a área de exposição da planta ao líquido extrator. Para este processo podemos utilizar processos manuais, tais como rasura de folhas e flores, ou um dos equipamentos abaixo para partes mais duras, como caules, raízes, frutos e sementes. Facas e Martelos: (quase todos os tipos de material) conjunto montado em um eixo contendo grupos de facas e grupos de peças de metal sem corte, com frente larga, que serve para quebrar as partes duras da planta como um martelo faria. Esse conjunto montado em um eixo de motor girando em velocidades controladas, força o material a passar por peneiras quando reduzido; Discos: (materiais moles) dois discos montados em um eixo, um fixo e outro móvel, girando e moendo as partes da planta como faríamos girando as palmas de nossas mãos uma sobre a outra em movimento inverso; Pinos: (mat. Moles ou fibrosos) mesmo processo do moinho de discos, com a diferença que esses discos não tem a face lisa, mas que possuem fileiras de pinos que rompem o material fibroso pelo movimento e contato com os mesmos. PROCESSOS EXTRATIVOS É a maneira pela qual se extraem os princípios ativos e inertes de uma planta através da ação de um liquido extrator em contato com um vegetal em estado fresco ou seco. Tipos de processos extrativos Maceração Definição: Maceração é o processo pelo qual se extraem substancias ativas e inativas de um vegetal, fresco ou seco, através de um liquido extrator. A maceração pode ser feita a quente e a frio. O liquido extrator pode ser: a água, álcool, óleo e glicerol. Maceração aquosa Neste caso o vegetal pode ser fresco ou seco. Pode ser de 2 tipos: Frio e quente a- Frio Processo de extração realizado à temperatura ambiente, na presença de um líquido extrator, que pode ser a água, álcool, cachaça, vinho e óleos. Neste caso, coloca-se a erva de “molho” no líquido extrator escolhido e côa- se. Tempo de maceração: Para partes tenras - 8 a 12 horas. Para partes mais duras - 22 a 24 horas. Chá serenado: Preparado com plantas verdes geralmente frutas, que ficam macerando em água porum período de aproximadamente 8 a 10 horas e são utilizados como refresco. Vantagem desta técnica Os sais minerais e as vitaminas existentes no vegetal também são aproveitados pois não se perdem com o aumento da temperatura. A maceração, além de usar água também pode usar: álcool, leite, óleo e vinho. b- Quente Infusão: Aplicado em partes tenras das plantas: flores, folhas, sumidades floridas. Da mesma forma, apareceu também a designação de Cosmético Natural, que pode ser entendido como o produto que contém substâncias encontradas na natureza, sem trata- mento, o que não é muito interessante, já que podem ser instáveis do ponto de vista químico, físico e microbiológico (ISAAC et al., 2008). O cosmético natural pode, também, ser entendido como sendo aquele produto que não contém substâncias resultantes de síntese química, embora possa conter conservantes sintéticos. Por outro lado, mesmo com dificuldades para designar corretamente esses novos termos, é preciso reconhecer uma crescente utilização de produtos de origem vegetal, o que fomentou o uso e o estudo para descoberta de novos ativos e sua atuação na pele. Assim, o cosmético natural pode ser entendido como aquele produto que contenha extrato ou óleo vegetal, como ativos, lembrando sempre aquela analogia equivocada do que é natural faz bem (CHARLET, 1996). Há milhares de anos, o homem vem utilizando os recursos da flora no tratamento de diversas patologias. Gurib-Fakim (2006) afirma que os primeiros registros sobre a utilização de plantas foram escritos em placas de argila, oriundas da Mesopotâmia, e datados por volta de 2600 a.C. No ano 78 d.C., o botânico grego Pedanios Dioscorides descreveu cerca de 600 plantas medicinais, além de produtos minerais e animais no tratado de matéria medica. Esse tratado permaneceu como fonte de referência por mais de quatorze séculos. Foi através da observação e da experimentação pelos povos primitivos que as propriedades terapêuticas de determina- das plantas foram sendo descobertas e propagadas de geração em geração, fazendo parte da cultura popular (TUROLLA & NASCIMENTO, 2006). No século XVI, o médico suíço Philippus Aureolus Theophrastus Bombastus von Hohenheim, conhecido como Paracelsus (1493-1541), formulou a “Teoria das Assinaturas”, baseada no provérbio latim similia similibus curantur, “semelhante cura semelhante”. Com essa teoria, acreditava-se que a forma, a cor, o sabor e o odor das plantas estavam relacionados com as suas propriedades terapêuticas, podendo dar indícios de seu uso clínico. Algumas dessas plantas passaram a fazer parte das farmacopeias alopáticas e homeopáticas a partir do século XIX, quando se começaram a investigar suas bases terapêuticas (ELVIN-LEWIS, 2001). O isolamento da morfina da Papaver somniferum L., em 1803, pelo farmacêutico Friedrich Wilhelm Adam Sertürner, marcou o início do processo de extração de princípios ati- vos de plantas. A partir de então, outras substâncias foram isoladas, como, por exemplo, a quinina e a quinidina obtidas da Cinchona spp, em 1819, e a atropina da Atropa belladonna L., em 1831, que passaram a ser utilizadas em substituição aos extratos vegetais (TUROLLA & NASCIMENTO, 2006). Assim, a produção de fármacos via síntese química, o crescimento do poder econômico das indústrias farmacêuticas e a ausência de comprovações científicas de eficácia das substâncias de origem vegetal aliada às dificuldades de controle químico, físico-químico, farmacológico e toxicológico dos extratos vegetais até então utilizados impulsionaram a substituição desses por fármacos sintéticos (RATES, 2001). Após a década de 1960, observou-se, então, um desinteresse da indústria farmacêutica e dos institutos de pesquisa pela busca de novas substâncias de origem vegetal, por se acreditar que já haviam sido isoladas as principais substâncias ativas das drogas vegetais conhecidas, bem como já haviam sido realizadas todas as possíveis modificações químicas de interesse dessas substâncias. Entretanto, a partir dos anos 1980, os avanços técnicos e o desenvolvimento de novos métodos de isolamento de substâncias ativas a partir de fontes naturais permitiram maior rapidez na identificação de substâncias em amostras complexas como os extratos vegetais, ressurgindo o interesse pela pesquisa dessas substâncias como protótipos para o desenvolvimento de novos fármacos. Assim, mesmo com o desenvolvimento de grandes laboratórios farmacêuticos e dos fármacos sintéticos, as plantas medicinais permaneceram como forma alternativa de trata- mento em várias partes do mundo. Observou-se, nas últimas décadas, a revalorização do em- prego de preparações à base de plantas, mas o novo avanço, longe de ser uma volta ao passado, caracteriza-se pela busca de produção em escala industrial, diferentemente das formas artesanais que caracterizaram os estágios iniciais de sua utilização (TUROLLA & NASCIMENTO, 2006). No início da década de 1990, a Organização Mundial de Saúde (OMS) divulgou que 65 – 80% da população dos países em desenvolvimento dependiam das plantas medicinais como única forma de acesso aos cuidados básicos de saúde. Ainda, ao longo do tempo, têm sido registrados variados procedimentos clínicos tradicionais utilizando plantas medicinais. Apesar da grande evolução da medicina alopática a partir da segunda metade do século XX, existem obstáculos básicos na sua utilização pelas populações carentes, que vão desde o acesso aos centros de atendimento hospitalares à obtenção de exames e medicamentos. Esses motivos, associados com a fácil obtenção e a grande tradição do uso de plantas medicinais, contribuem para sua utilização pelas populações dos países em desenvolvimento (VEIGA JÚNIOR et al., 2005). Nos países em desenvolvimento, bem como nos mais desenvolvidos, os apelos da mídia para o consumo de produtos à base de fontes naturais aumentam a cada dia. Os ervanários prometem saúde e vida longa, com base no argumento de que plantas usadas há milênios são seguras para a população. Nos Estados Unidos e na Europa, entretanto, há mais controle no registro e na comercialização dos produtos obtidos de plantas. Nesses países, as normas para a certificação e o controle de qualidade de preparações vegetais são mais rígidos. Já no Brasil, as plantas da flora nativa são consumidas com pouca ou nenhuma comprovação de suas propriedades farmacológicas, propagadas por usuários ou comerciantes. Muitas vezes essas plantas são, inclusive, empregadas para fins diferentes daqueles utilizados pelos silvícolas. Comparada com a dos medicamentos usados nos tratamentos convencionais, a toxicidade de plantas pode parecer trivial, o que, entretanto, não é verdade. É, sim, um problema sério de saúde pública. Os efeitos adversos, possíveis adulterações e toxidez, bem como a ação sinérgica com outras substâncias ocorrem comumente (VEIGA JÚNIOR et al., 2005). Assim, a prática da utilização de plantas de forma segura encontra uma série de dificuldades, que vão desde a identificação correta do material botânico utilizado à quase inexistência de estudos de segurança, eficácia e qualidade de grande parte das plantas, uma vez que as pesquisas realizadas para avaliação do uso seguro no Brasil ainda são incipientes, assim como o controle da comercialização pelos órgãos oficiais em feiras livres, mercados públicos ou lojas de produtos naturais (ROCHA et al., 2004). Como atualmente ainda grande parte da comercialização de plantas e extratos ou óleos vegetais é feita em farmácias e lojas de produtos naturais, onde preparações vegetais são comercializadas com rotulação industrializada e, em geral, essas preparações não possuem certificado de qualidade e são produzidas a partir de plantas cultivadas, este capítulo abordará os compostos ativos, sua utilizaçãoem cosméticos, uma introdução ao controle de qualidade de matérias-primas vegetais e de produtos acabados contendo extratos ou óleos vegetais, além das técnicas de identificação e monitoramento de sua constituição química descritas em Farmacopeias e Códigos oficiais, os testes empregados nos ensaios de controle de qualidade para o produto acabado, além de uma série de formulações cosméticas empregando ativos encontrados nas plantas, na obtenção de diferentes tipos de fitocosméticos. As matérias-primas naturais utilizadas para fabricação/manipulação de produtos cosméticos apresentam vantagens e desvantagens, em relação às sintéticas, tais como: � os produtos naturais são misturas de um grande número de componentes químicos. Isso pode representar uma enorme dificuldade para o controle de qualidade ou, então, para atribuir a ação a um determinado constituinte; � os produtos naturais são difíceis de padronizar, em função de seus vários componentes, que fornecem um espectro não definido; assim, uma só substância é considerada, em geral a predominante, para sua padronização, sem considerar os demais componentes; entre- tanto, a atividade atribuída ao extrato pode ser devida à ação conjunta de dois ou mais constituintes da mesma planta; � os produtos naturais geralmente apresentam composição variada em função do clima ou da época da coleta ou mesmo da qualidade da terra, o que pode dificultar o emprego dessa planta como fonte de recursos naturais para elaboração de fitocosméticos, por não estar garantida a mesma constituição qualitativa; � os produtos naturais podem sofrer contaminação por pesticidas, uma vez que, no Brasil, o uso desses produtos químicos ainda é prática costumeira; � os produtos naturais podem conter substâncias tóxicas, cancerígenas e alergizantes, que não foram identificadas em função da grande quantidade de substâncias presentes nos extratos vegetais; � os produtos naturais apresentam atividade consagrada, uma vez que sua ação é popularmente conhecida há tempos. � os produtos naturais têm sua disponibilidade limitada e sempre sujeita a flutuações. Em contrapartida, é possível dizer, a respeito dos produtos sintéticos: � são mais baratos. Isso pode ser exemplificado com o óleo essencial extraído das flores do jasmim, para fabricação de perfumes: um caminhão de flores fornece cerca de 40ml Após o investimento da pesquisa para a síntese dessa composição aromática, o custo de 40ml representaria bem menos que o custo apresentado pelo caminhão cheio de flores; � podem apresentar várias atividades, originando fitocosméticos multifuncionais, bastante requisitados pelo mercado consumidor atual; � podem ter fabricação seletiva, para fins específicos. Isso permite a definição, exata, da atividade do fitocosmético proposto; � podem ter sua ação ou efeito secundário identificados com maior facilidade, uma vez que os contaminantes presentes em decorrência da síntese química são mais facilmente identificados; � apresentam qualidade constante, obtida pela rigorosa produção aliada à fácil repetibilidade da rota de síntese; � exigem tempo de pesquisa e apresentam um custo elevado para serem autoriza- dos como novos produtos, em função da necessidade de comprovação da segurança e eficácia; porém, ao ser aprovados, possibilitam a fabricação dos fitocosméticos de qualidade assegura- da (CHARLET, 1996). Os ativos cosméticos de origem vegetal devem apresentar disponibilidade, ou seja, devem estar disponíveis em função de sua incorporação no veículo/excipiente. Devem, também, apresentar uma ação, seja em função de sua permeação cutânea, proteção à pele ou mesmo por permanecer na superfície da pele. A natureza dos ativos cosméticos de origem vegetal pode ser hidrossolúvel, tais como os extratos vegetais, e lipossolúvel, como os óleos vegetais. Os extratos vegetais podem ser obtidos a frio ou a quente, a partir de diversas partes das plantas secas (flores, folhas, caules, raízes) e vários líquidos extratores: álcool, água, glicóis (PEYREFITTE et al., 1998) e misturas entre eles, compatíveis com a formulação e com a pele. Embora a aceitação dessa prática esteja próxima do fim, pela preocupação de não se usar produtos potencialmente irritantes ou tóxicos à pele, em função de insolubilidade de alguma substância ativa nos líquidos extratores ou sua mistura, é possível a utilização de um solvente orgânico para fazer a extração, com posterior evaporação desse produto e consequente suspensão do resíduo em um glicol, obtendo-se, assim, o extrato glicólico, com maior compatibilidade com a pele, independentemente do tipo de glicol: propileno, dipropileno ou dietilenoglicol. Os óleos vegetais são obtidos por prensagem forte e a frio de grãos moídos (PEYREFITTE et al., 1998) ou, em caso de necessidade, extração com um solvente, sua posterior evaporação e suspensão em óleo, geralmente o de amendoim, abundante, barato e de fácil obtenção no Brasil. Em função dos ativos a serem extraídos, é possível também a obtenção de óleos vegetais por meio da maceração da planta em óleo de amendoim ou em triglicerídeo sintético. Os extratos vegetais podem ser obtidos por maceração, digestão, infusão, decocção, extração com ultrassom, percolação, extração com Soxhlet, extração por fluido supercrítico, originando extratos totais (preparados a partir da planta integral) e extratos parciais (produzi- dos pela separação seletiva de determinado constituinte ou faixa de constituintes, por meio físico ou químico de um ou mais órgãos da planta). REFERÊNCIA ALVARENGA, F.C.R. et al. Avaliação da qualidade de amostras comerciais de folhas e tinturas de guaco. 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