BIOSSÍNTESE DE TERPENOIDES E ESTEROIDES Farmacia.pdf

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BIOSSÍNTESE DE 
TERPENOIDES E ESTEROIDES 
2015.1 
Origem biossintética das principais 
classes de substancias naturais 
Metabolismo celular Conjunto, extremamente organizado 
 e complexo, de reações catalisadas e 
reguladas por enzimas. 
Vias Metabólicas 
Metabólitos Primários Metabólitos secundários 
Carboidratos 
Lipídios 
Proteínas 
Ácidos nucleicos 
Esteroides 
Terpenoides 
Taninos 
Flavonoides 
 
INTRODUÇÃO 
METABÓLITOS PRIMÁRIOS E SECUNDÁRIOS 
FOTOSSÍNTESE 
RESPIRAÇÃO 
Funções vitais 
-Menor interesse farmacológico Metabólitos primários 
Metabólitos secundários 
Funções 
-Defesa contra os raios UV 
-Atração de polinizadores 
-Participação em alelopatias 
-Proteção contra predadores e 
microorganismos 
Interessantes atividades biológicas e 
farmacológicas 
PRINCIPAIS ROTAS BIOSSINTÉTICAS DOS METABÓLITOS SECUNDÁRIOS 
 
TERPENOIDES 
• Estrutura básica é formada por 5 carbonos = isopreno = unidade isoprênica 
 
CABEÇA (H) 
(T) CAUDA 
Ligação 1-4 (H-T) 
assimétrica 
Ligação 4-4 (T-T) 
simétrica 
Isopreno 
HO OHO
Ác. mevalônico 
Regra do isopreno 
CLASSIFICAÇÃO DOS TERPENOIDES 
Hemiterpenos 
CLASSIFICAÇÃO DOS TERPENOIDES 
Monoterpenos 
Sesqueterpenos 
Diterpenos 
Triterpenos 
Tetraterpenos 
TERPENOIDES 
• Os Terpenoides podem ser classificados ainda como acíclicos, monocícliclos, 
bicíclicos, tricíclicos etc. 
 
• Podem ser oligômero de isopreno, mas também isômeros saturados ou parcialmente 
saturados, bem como derivados oxigenados, como álcoois, aldeídos, cetonas e com 
lactonas. 
 
• Além destes Terpenoides, há outros produtos naturais que se origina de síntese 
mista, a partir do isopreno e de unidade não-isoprênica, estes são chamados de 
MEROTERPENOIDES. Ex. alcaloides que contém unidades de isopreno (alcaloide de 
esporão de centeio). 
IMPORTÂNCIA DOS TERPENOIDES 
• Biológica: O emprego como filoalexinas, insetífugas, repelentes de insetos, agentes 
de atração polínica, agentes de defesa contra herbívoros, hormônios vegetais e 
moléculas sinalizadoras. 
 
 
• Econômica: Interesse das indústrias de cosméticos na fabricação de perfumes e 
fragrâncias e das empresas de especiarias e de ervas utilizadas em culinária, indústria 
de alimentos e condimentos. 
BIOSSÍNTESE DOS TERPENOIDES 
MONOTERPENOS 
 
• Monoterpeno é oriundo de ligação 1,4 (H,T) de dois hemiterpenos; 
 
• Os monoterpenos são classificados como: 
ACÍCLICOS 
MONOTERPENOS 
BICÍCLICOS 
MONOCÍCLICOS 
BIOSSÍNTESE DOS MONOTERPENOS 
BIOSSÍNTESE DOS MONOTERPENOS 
MONOTERPENOS 
 
IRIDÓIDES: grupo especial de monoterpenos, contendo um núcleo formado pelo ciclopentano 
unido à α‐pirona. 
 
• Raramente são voláteis e maior parte (70 %) é glicosilada 
BIOSSÍNTESE DOS IRIDOIDES 
BIOSSÍNTESE DOS IRIDOIDES 
SESQUITERPENOS 
• São oriundos da ligação de geranilpirofosfato com uma unidade isoprênica. 
 
• Também são classificados como acíclicos, bicíclicos , tricíclicos, lactônicas, etc. 
 
BIOSSÍNTESE DOS SESQUITERPENOS 
DITERPENOS 
• Não são voláteis; 
• Podem apesentar até 5 anéis; 
• Raramente são glicosilados 
 
 
• Reações de ciclização seguidas de rearranjos levam a diversos 
 núcleos diterpênicos: 
 
 
 
Aplicações: 
 
Stevia rebaudiana – estevosídeo, 300 vezes mais doce que sacarose 
Taxus brevifolia – taxol (paclitaxel), antitumoral 
Ginkgo biloba – inibidor do PAF (fator de agregação plaquetária) 
 
 
É oriundo de ligação do farnesil com uma unidade de IPP - Geranilgeraniol 
BIOSSÍNTESE DOS DITERPENOS 
DITERPENOS 
Fitol 
Clorofila A 
Vitamina K1 
TRITERPENOS 
 
É resultado da associação cauda-cauda de duas moléculas de farnesano (C15 – farnesil pirofosfato). 
Esteróides: são derivados do ciclopentanoperhidrofenatreno (estearano) 
 
 
 
 
 
 
 
 
ESTEROIDES 
BIOSSÍNTESE DOS TRITERPENOS E ESTERÓIDES 
BIOSSÍNTESE DOS TRITERPENOS E ESTERÓIDES 
TRITERPENOS 
Cimicifuga racemosa L. 
 
Estrogênica: emprego para amenizar sintomas do climatério 
 
Características químicas: 
• de acordo com a genina (sapogenina), são classificadas em: 
• saponinas esteroidais ou saponinas triterpênicas: 
• saponinas esteroidais: 
• possuem esqueleto com 27 C, num sistema tetracíclico; 
• são menos distribuídas na natureza que as triterpênicas; 
• principalmente nas Monocotiledôneas (Dioscoriáceas, 
Amarilidáceas, Liliáceas); são também encontradas nas 
Dicotiledôneas (Solanáceas - alcalóides esteroidais) e nos 
gêneros Strophantus e Digitalis (glicosíd. Cardioativos); 
• apresentam grande importância farmacêutica: 
precursores para a síntese de compostos esteroidais 
(hormônios, contraceptivos, diuréticos etc.); 
• apresentam diversas variações estruturais (furostano, 
espirostano...). 
Características químicas (contin.): 
• saponinas triterpênicas: 
• possuem esqueleto com 30 C, num sistema pentacíclico; 
• são raras nas Monocotiledôneas, sendo abundantes em 
Cariofiláceas, Sapindáceas, Poligaláceas, Sapotáceas e 
Hipocastanaceás, existindo em grandes quantidades nas 
plantas. 
• podem ser divididas em 3 grupos principais: 
Características químicas (contin.): 
Fontes de saponinas esteroidais: 
• as principais sapogeninas são: diosgenina, hecogenina, esmilagenina 
e sarsapogenina. 
Inhame: tubérculos de 
Dioscorea spp., 
DIOSCOREACEAE. 
Fonte de diosgenina 
ALCAÇUZ - raízes e rizomas de Glycirrhiza glabra L., 
 FABACEAE. 
Fontes de saponinas triterpênicas: 
HETEROSÍDEOS CARDIOTÔNICOS 
• Alguns glicosídeos esteroidais são chamados de heterosídeos cardiotônicos, devido a sua ação no miocárdio. 
 
• Chamados também de glicosídeo digitálico – Gênero Digitalis 
 
• Estrutura química esteroidal (esqueleto tetracíclico do tipo ciclopentanoperidrofenantreno). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
As oses são fixadas na hidroxila alcoólica em C-3  da genina do tipo hexoses, como D-glicose; desoxioses, 
 como desoxi-6-hexoses ou metilpentoses (L-ramnose, D-digitalose,L-tevetose), desoxi-2-metilpentose 
(D-digitoxose, D-cimarose, L-oleandrose). 
 
cardenolídeos 
bufadienolídeos 
 
 
Espirradeira - Nerium oleander, Apocinaceae 
 Droga: folhas 
Acetil-16gitoxigenina + oleandrose 
em 3 = oleandrina 
TETRATERPENOS 
• Possuem 40 átomos de carbono por serem moléculas formadas pela junção de 8 unidades isoprênicas; 
 
• O grupo mais importante é o dos carotenoides, possuindo 10 ligações conjugadas; 
 
• Os carotenoides podem ser acíclicos, como o licopeno, ou possuírem ciclos com 5 ou 6 átomos de carbono, numa 
 ou nas duas extremidades da cadeia carbonada; 
 
• Com um ciclo hexagonal numa das extremidades, temos o y-caroteno, e com o ciclo nas duas extremidades o b-caroteno. 
BIOSSÍNTESE DOS TETRATERPENOS 
BIOSSÍNTESE DOS TETRATERPENOS 
EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO 
1) Classifique as moléculas abaixo relacionando ao grupo de Terpenoides ao quais pertencem. 
EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO 
2) Diferencie as moléculas abaixo a partir da avaliação das estruturas químicas.