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Farmacognosia de Drogas que contém Flavonóides Rachel Oliveira Castilho UFMG Delfinidina Flavonóides Substância fenólica de ampla distribuição ↓ Grupo fenólico mais importante e diversificado Esqueleto básico fundamental C6C3C6 Substâncias fenólicas Tipos de esqueleto básico principal Esqueleto básico Classe de fenólico C6 - fenóis simples, benzoquinonas C6-C1 - ácidos fenólicos C6-C2 - acetofenonas e ácidos fenilacéticos C6-C3 fenilpropanóides: ácidos cinâmicos e compostos análogos. Fenilpropenos, cumarinas, isocumarinas e cromonas C6-C4 - naftoquinonas C6-C1-C6 - xantonas C6-C2-C6 - estilbenos, antraquinonas C6-C3-C6 - flavonóides e isoflavonóides (C6-C3-C6)2 - diflavonóides (C6)n - melaninas vegetais (C6-C3)n - ligninas (C6-C1)n - taninos hidrolisáveis (C6-C3-C6)n - taninos condensados Biossíntese Dewick, 2002 Biossíntese Dewick, 2002 O O O O OH O OH HO OH OH FLAVONA FLAVONOL ANTOCI ANIDI NA CÁTION FLAVÍLICO O 5 32 '4 ' 6 ' CHALCONA DI IDROCHALCONA FLAVANONA O 6 ' 4 ' 2 '6 5 7a 3a 2 O O O O OH O DII DROFLAVONOL I SOFLAVONA AURONA O O Classes flavonoídicas Propriedades físico-químicas • As agliconas aparecem sob a forma de cristais amarelos • Os heterosídeos são solúveis em água e álcoois diluídos, enquanto que as agliconas são solúveis em solventes apolares e em soluções aquosas alcalinas • Flavonas e flavonóis são pouco solúveis em água, enquanto que os diidroflavonóis são mais solúveis • As antocianidinas só são estáveis como sais • O aquecimento pode levar a hidrólise dos O-heterosídeos Propriedades físico-químicas • Antocianinas Cor escura do vinho tinto. Cor azul das flores Propriedades físico-químicas • Flavonóides contribuem com muitas cores, principalmente o amarelo e o laranja das pétalas. O+ OH OH OH OH OH Hibiscus sp. Cianidina Propriedades físico-químicas • Absorvem luz ultravioleta no espectro (grande cromóforo) . Atividade biológica • Proteção dos vegetais contra a incidência de raios UV e visível • Proteção contra insetos, fungos, vírus e bactérias • Atraentes de animais com finalidade de polinização • Antioxidante • Controle da ação de hormônios vegetais • Inibição enzimática e agentes alelopáticos • Utilizados como marcadores taxonômicos Importância econômica • Cores dadas pelos pigmentos • Tanagem do couro • Manufatura do cacau • Fermentação do chá da índia ou chá verde • Nutrição e sabor dos alimentos • Atividades farmacológicas Extração dos flavonóides Utiliza-se solventes de polaridades crescentes • Primeira extração: solvente apolar óleos, gorduras, esteróis e pigmentos • Segunda extração: solvente um pouco mais polar (clorofórmio, acetato de etila) agliconas livres pouco polares (flavonas, flavonóis, flavanonas, diidroflavonóis, isoflavonas, etc) • Terceira extração: solventes polares (acetona, metanol, água) agliconas Poli-hidroxiladas, flavonas e flavonóis mais polares, auronas e chalconas) • Quarta extração: solventes polares (água quente) heterosídeos mais polares • Em meio ácido pode-se extrair antocianidinas. Ensaios histoquímicos – Feito direto na droga • Luz ultravioleta • Reação com cloreto férrico • Reação com ácido nitroso: para proantocianidinas incolores em culturas de célula (fenólicos na parede celular) Desvantagem • Muitos polifenóis podem estar em vacúolos • Flavonóides incolores são mais difíceis de caracterizar (ocorrem em células epidérmicas) • Sofrem a interferência de muitas substâncias Identificação de flavonóides Identificação dos flavonóides Ensaios cromáticos • Reação da cianidina, de Shinoda ou hidrogenção: flavonóides amarelos se reduzem a vermelho e antocianidinas azul. • Reação citro-bórica ou Reativo de Wilson: flavonas, flavonóis e chalconas adquirem tons amarelos e fluorescência amarelo-esverdeada. • Reação com H2SO4: flavonas e flavonóis formam soluções amarelas, as flavanonas de laranja a vermelho e as chalconas e auronas coloração vermelha. Identificação dos flavonóides Ensaios cromáticos • Reação de Marini-Bettolo: com o pentacloreto de antimônio em CCl4 as chalconas formam precipitado vermelho escuro ou violáceo e as flavonas precipitado amarelo ou laranja • Reagente de Folin-Ciocalteau: solução comercial, no qual os flavonóides tornam-se azuis ou cinzas com vapores de amônia. Identificação dos flavonóides Ensaios cromatográficos • CCD sílica gel, celulose ou poliamida • Eluentes agliconas (Baw- n-butanol:ácido acético:água) heterosídeos (ácido acético 6-60%) • Revelação Luz UV 254 e 365 nm Identificação dos flavonóides Ensaios cromatográficos • Revelação Folin-ciocalteau, FeCl3, AlCl3, vanilina sulfúrica, etc Reagente natural A ou NP ou difenilborato de aminoetanol O O OH B O H2N - H2O O N O HO B Isolamento e purificação • CLC poliamida, sephadex LH-20, amberlite ou resina de troca iônica • CCD preparativa e CLC agliconas livres (compostos menos hidrofílicos) • Cromatografia em papel para heterosídeos flavônicos • CLMP e CLAE separação de misturas complexas • Recristalização • Eletroforese para flavonóides com carga Doseamento • CLAE método rápido e preciso • Espectrofotômetro para substâncias isoladas • Reações de precipitação com AlCl3 em meio alcalinos– Dificultada pelos heterosídeos e outros fenólicos • Ensaios cromáticos – técnicas espectrofotométricas Doseamento • Reações de precipitação com AlCl3 O O OH OH HO O O O O HO Al Cl AlCl3 HCl O O OH OH HO OH O O O O HO Al Cl O Al Cl Cl O O OH OH HO O Al Cl Cl AlCl3 HCl O O OH OH HO OH O O O O HO Al Cl O Al Cl Cl O O OH OH HO O Al Cl Cl AlCL3 HCL Quela com grupos orto-diidroxila ou ceto hidroxila (complexos mais estáveis – 5OH + ceto e 3OH + ceto ). Caracterização dos flavonóides • Métodos espectroscópicos: IV, RMN e EM (compostos puros) • Métodos espectrofotométricos: UV com reagentes de deslocamento Os flavonóides possuem espectros de absorção característicos no UV Banda I (anel B) – 300-400 nm Banda II (anel A) – 240-285 nm Flavonas: banda I 304-350 nm Flavonóis: banda I 352-385 nm Dihidroflavonóis, flavanonas e isoflavonas: banda I de baixa intensidade Chalconas e auronas: banda I dominate em relação banda II Antocianidinas: banda I 465-550 nm e banda II com sinal de baixa intensidade Farmacologia • Doenças circulatórias • Hipertensão • Cofator da vitamina C • Anticarcinogênico • Anti-inflamatório • Antialérgico • Antiulcerogênico • Antiviral • Anti-hemorrágico Os efeitos clínicos mais importantesconhecidos são: efeitos antiateroscleróticos, antitumorais, antitrombogênicos, antiosteoporóticos, antivirais e anti-inflamatórios. Ação antioxidante dos flavonóides -A atividade antioxidante está altamente relacionada à capacidade de doação de elétrons e a transferência de hidrogênio -A estabilização das espécies cátion-radical e radical formadas também deve ser considerada Ar-OH + RO2 • → [Ar-OHδ+....RO2δ-] → [Ar-O•...ROOH] → [Ar-O• + ROOH] Relação estrutura atividade Em vermelho = importante para atividade Atividade antitrobótica Os flavonoides quercetina , kaempferol e miricetina foram avaliados quanto a capacidade de inibição plaquetária em cães e macacos e demonstraram ser inibidores potentes . O mecanismo principal de ação antiagregante dos flavonoide parece estar relacionado com sua capacidade de inibição do tromboxano A2, que induz a ativação e agregação de plaquetas Efeitos colaterais • Efeito mutagênico considerado benéfico • Baixa toxidez Drogas vegetais • Ginkgo biloba L. (Ginco) • Vivem há mais de 300 milhões de anos (fóssil vivo). • Utilizada como ornamental. • É resistente a insetos, microrganismos e toxinas ambientais • Primeira vegetação a crescer após a bomba atômica em Hiroshima • Extinta da Europa na Era Glacial • Primeiro Ginkco Europeu foi plantado na Holanda em 1730 • Utilizadas há 2000 anos na China e Ásia oriental para feridas e asma brônquica Drogas vegetais • Ginkgo biloba (Ginco) • Ginkgoaceae • Último membro sobrevivente dessa família • Cultivada: China, Japão, Coréia do Norte e do Sul e plantações na Europa e América do Norte. • Parte da planta usada: folhas Ginkgo biloba • Componentes químicos 22-27 % Glicosídeos flavonoídicos (determinados como quercetina, canferol, isoramnetina e seus glicosídeos) Quercetina Canferol Isoramnetina Ginkgo biloba • Componentes químicos 2,8-3,4% de ginkgolídeos A, B e C 2,6-3,2% bilobalídeo 5 ppm ácidos ginkgólicos Outros contituíntes: ácido vanílico, ácido p-hidroxibenzóicos, ácido chiquímico, etc Bilobalídeo Droga Vegetal e Extrato Droga Vegetal: folhas secas O maior conteúdo de flavonóides glicosilados são nas folhas frescas (colhidas em maio, após aparecimento da nova folhagem) Extrato padronizado: erva bruta/extrato (50:1) – H2O: acetona Esse tratamento elimina componentes indesejáveis: gorduras, ceras, taninos, proantocianidinas, biflavonóides, ginkgol, ácidos ginkgólicos e proteínas Os extratos comercializados não contêm ácidos gincólicos (< 5 ppm) e são designados na literatura técnica com EGb 761 e LI 370 Propriedades Farmacológicas Extrato padronizado EGb 761 • Aumenta a tolerância à hipóxia (cérebro); • Inibe o desenvolvimento de edema cerebral pós-traumático ou induzido por toxina; • Reduz edema e lesões da retina; • Inibe a diminuição, relacionada à idade, de receptores colínicos muscarínicos e de receptores 2-adrenérgicos, promove a captação de colina no hipocampo; • Melhora a memória e a capacidade de aprendizagem e ajuda na compensação de distúrbios do equilíbrio (age na microcirculação); • Melhora as propriedades reológicas do sangue; • Seqüestrador de radicais livres; • Inibe o fator de ativação de plaquetas (PAF) e exerce efeito neuroprotetor. Propriedades Farmacológicas Admite-se que todos os constituintes dos extratos de Ginco contribuam em sua totalidade para o efeito terapêutico. • Flavonóides (principalmente relacionado a rutina) são seqüestradores de radicais livres • A rutina aumenta o limite necessário para o extravasamento de sangue pelos capilares sanguíneos • Gincolídeos inibem o fator de ativação de plaquetas (PAF) • Gincolídeos e bilobalídio têm propriedades neuroprotetoras Farmacocinética Extrato padronizados EGb 761 • Taxa de absorção de 60 % em ratos • A biodisponibilidade absoluta em humanos é de 98-100 para ginkgolídeo A, 79-93 % ginkgolídeo B e pelo menos 70 % bilobalídio. Extrato padronizado LI 1370 • Os níveis de flavonóides no plasma de indivíduos saudáveis mostraram um aumento dose-dependente após a ingestão de 50, 100 e 300 mg e atingiram seu ponto máximo em 2-3 horas. Toxicidade • Toxicidade baixa DL50 7725 mg/kg VO e 1100 mg /kg IV em camundongos. • Testes negativos para: efeito mutagênico, carcinogênico e genotóxico. Eficácia clínica em pacientes com deficiência cognitiva A principal indicação para o Ginco é o tratamento sintomático de déficits cognitivos (insuficiência cerebral). • Falha de memória; • Ansiedade e depressão • Zumbido e vertigem • Dor de cabeça O extrato de Ginco tem relação com as drogas nootrópicas (atuam no SNC e e melhoram o desempenho cognitivos) Não existe um mecanismo estabelecido para essas drogas. Acredita-se que estimulam a população de células nervosas funcionais. Indicações, Dosagens, Riscos e Contra-indicações Monografia da Comissão E Indicações: Tratamento sintomáticos de déficits devido a doenças cerebrais orgânicas; doença arterial periférica oclusiva, vertigem ou zumbido Riscos e Contra-indicações: hipersensibilidade as preparações de Ginco Efeitos Colaterais: são raros. Desarranjo gástrico leve, dor de cabeça ou reações alérgicas cutâneas. Dose diária: 120-240 mg de extrato vegetal seco. 2 ou 3 doses separadas • Não há interações conhecidas com outras drogas. Drogas vegetais • Passiflora (Maracujá, Flor da paixão) Passiflora incarnata L. • Sementes de passiflora foram achadas em sítios arqueológicos, indicando a utilização dos frutos como alimentos • 1569 Monardus no Peru utilizou pela primeira vez como medicamento, porque a flor simbolizava a paixão de Cristo • P.alata é utilizada para atrofia • No Brasil é utilizada como ansiolítico, sedativo, diurético e analgésico • América do Sul as raízes são usadas como vermífugo, sedativo, etc. Drogas vegetais • Passiflora sp. • Passifloraceae • Distribuição: regiões temperadas e tropicais • Parte da planta usada: frutos Componentes químicos • 2,5% flavonóides (apigenina, luteolina, quercetina, canferol, vitexina, orientina, isoorientina, schaftoside, chrysina,etc) • Alcalóides indólicos (harman, harmol, Harmalol, harmalina,etc) • Cumarinas (maltol) • Óleo essencial (álcool benzílico, linalool, hexanol, anetol, eugenol, etc.) Passiflora incarnata Luteolina Apigenina Propriedades Farmacológicas • Ansiolítica e sedativa Substâncias ativas • Flavonóides: Chrysina atividade depressora do SNC • Benzopirona: Maltol atividade depressora do SNC • Alcalóides harmala: Inibem a MAO Toxicologia P. incarnata • É listada como planta segura pelo FDA • Não há menção de toxicidade e contra-indicações. • Doses moderadas são anti-espasmódica ou narcótica • Doses excessivas causam espasmos e paralisia em animais • Recomenda-se não utilizar com procarbazina, pois diminui a atividade depressora no SNC • Juntamente com Clindamicina aumenta o relaxamento muscular Dose: 4-8 g da droga Drogas vegetais • Silybum marianum (L.) Gaertn. Utilizadohá mais de 2000 anos • Dioscorides (Grécia) – curava mordida e veneno de cobra • 1596 Gerarde Melhor remédio para melancolia • 1534 Otto Brunfels , 1595 Hieronimus Bock, 1664 Jacobus Theodorus, 1679 Adam Lonicerus Tratamento de doenças do fígado. • 1787 Culpepper Obstrução do fígado e para quebra de pedras nos rins • 1772-1850 Rademacher “Rademacher´s Tincture” problemas hepatoesplênicos • Séc. XX Eclectics “congestão do fígado”, varicose, problemas menstruais e problemas do baço e rins • 1969 Medicamentos de Silimarina tornam-se oficiais para uso clínico na Europa • Vendas anuais $ 180 milhões de dólares na Alemanha $ 1.6 bilhões de dólares nos Estados Unidos Drogas vegetais • Silybum marianum (Cardo de leite, Cardo-Mariano, Cardo-Santo) • Asteraceae • Distribuída amplamente no sul da Europa e norte da África Foi introduzida nos EUA pelos primeiros colonizadores • Parte da planta usada: frutos maduros sem papilos, semente e folhas Silybum marianum (Cardo de leite, Cardo-Mariano, Cardo-Santo) • Componentes químicos 15-30% de óleo graxo 20-30% de proteína 2-3% substâncias ativas • Substância ativa – Silimarina (7-chromanol-3-methyl-taxifolin) Flavonolignanas Silibina ( 50%), isosilibina, siliadina, silicristina Outras flavonolignanas encontradas: dehidrosilibina, desoxisilicristina, desoxisilidianina, silandrina, silibinona, silihermina e neosilihermina. Silibina Extrato padronizado contem 70% de silimarina (etanol 95%) Propriedades Farmacológicas Estudos sobre a silimarina ou sobre a silibina Efeitos antitóxicos Efeito estabilizante de membranas e antagonistas de radicais Promotores da regeneração do tecido do fígado Estímulo a biossíntese de proteínas Efeitos antitóxicos Previne o efeito de várias substâncias hepatotóxicas: • Tetracloreto de carbono; • Galactosamina; • Tioacetamina; • Proseodímio • Toxinas do cogumelo Amanita phalloides (faloidina e -amanitina) Acredita-se que a silimarina tem a tendência de se ligar a proteínas e receptores de membranas celulares, deslocando as substâncias tóxicas e evitando sua entrada na célula. Promotores da regeneração do tecido do fígado • A silibina induz um aumento global na síntese de proteínas. • O mecanismo de estímulo da síntese de proteínas é baseado na capacidade da silibina de se ligar a uma subunidade da RNA polimerase do núcleo celular, tomando o lugar de um regulador celular. • Assim, há um estímulo a polimerase a sintetizar mais RNA ribossômico Aumento na formação de ribossomos e consequentemente uma aumento na síntese de proteínas. Propriedades Farmacológicas Silibina •Antioxidante; • Inibição da peroxidação de lipídeos em hepatócitos, microssoma e eritrócitos em ratos; • Proteção contra danos genômicos pela supressão do peróxido de hidrogênio, ânion superóxido e da lipoxigenase; • Aumenta a síntese protéica por estimular a atividade da RNA polimerase ribossomial; • Diminui a oxidação do glutation hepático e mitocondrial induzida por ferro; • Diminui a atividade de promotores de tumores ; • Protege contra a supressão, induzida por radiação, a síntese de DNA e RNA hepático e esplênico; • Torna o metabolismo do cálcio mais lento. Farmacocinética • 20-50% da silimarina é absorvida após administração oral em humanos • Rápida absorção, após dose oral • Concentração plasmática é alcançada após 2 h • Tempo de eliminação T1/2 é 6 h • 80% da dose oral e IV é excretada na bile • 3-8 % da dose oral é excretada na urina • 10 % entra na circulação entero-hepática. • 20-40% é recuperado da bile como conjugados do glucoronídeo e sulfato • O nível máximos de silibina é de 2-9 h e continua depois de 24 h Estudos clínicos – Eficácia terapêutica em doenças crônicas do fígado • Hepatite viral e induzida por drogas ou toxinas e cirrose Sugerem que a terapia com silimarina diminui as complicações, aceleram o restabelecimento (melhora significativa na taxa de sobrevivência) e diminuem o tempo de internação. Indicações, Dosagens, Riscos e Contra-indicações Monografia da Comissão E Indicações: “problemas dispépticos” lesão tóxica do fígado, no tratamento de apoio de doenças crônicas inflamatórias e cirrose hepática. Riscos e Contra-indicações: Não há contra-indicações, efeitos colaterais ou interações com outras drogas conhecidas. Dose diária: 12-15 g da planta seca ou 200-400 mg de silimarina, calculada como silibina • Para intoxicação com amanita é recomendado infusão com silimarina (Legalon SIL), 20 mg/Kg de peso corporal durante 24h de 2 em 2 h. Rutina Ramnoglicosídeo da quercetina Hesperidina Biflavonóide Vitamina P ou Fator de permeabilidade Rutina Hesperidina Drogas vegetais que contêm rutina Fagopyrum esculentum Poligonaceae Dimorphandra mollis Leguminosae Ruta graveolens Rutaceae Drogas vegetais que contêm hesperidina Citrus Rutaceae Indicações terapêuticas • Fragilidade capilar As evidências terapêuticas da rutina e da hesperidina não são conclusivas Os produtos comercializados são considerados suplementos alimentares. Bibliografia ALMEIDA, E.R. Plantas Medicinais Brasileiras. Ed Hemus, 1993, 370 p ARIAS, B. A., LACA, L. R. Pharmacological properties of citrus and their ancient and medieval uses in the Mediterranean region. J ournal of Ethnopharmacology. V.97, p.89-95, 2005. BRITISH HERBAL MEDICINE ASSOCIATION. British Herbal Pharmacopoeia. 4th. England:BHMA, 1996. BRUNETON, J.; DEL FRESNO, A.V. Farmacognosia, Fitoquímica e Plantas Medicinais. 2 ed. Espanha: Acribia, 2001, 1099 p. CORREA, M.P.Dicionário das Plantas Úteis do Brasil e das Exóticas Cultivadas, IBDF, Rio de Janeiro. COSTA, A. Farmacognosia. Lisboa. Fundação Calouste Gulbenkian. 3 ed., 4 ed. e 5 ed. 1994, 2001 e 2002. I, II, III vol.* DEWICK,P.M. Medicinal Natural Products – a Biosynthetic Approach. England: John wiley &Sons Ltd., 507p. DHAWAN, K.; DHAWAN, S.; SHARMA, A. Passiflora: a review update. Journal of Ethnopharmacology. V.94, p.1-23, 2004. Di STASI, L.C. – Plantas Medicinais: Arte e Ciência – Um guia de estudo interdisciplinar</i>. São Paulo: Editora UNESP, 230p., 1995 . Farmacopeia Brasileira ,4 ed., Editora Atheneu Ltda, São Paulo. FLORA, K.; HAHN, M.; ROSEN, H.; BENNER, K. Milk Thistle (Silybummarianum)for the therapy ofLiver Disease. The American Journal of Gastroenterology. V.93, n.2, p.139-143, 1998. HEINRICH, M., BARNES, J., WILLIAMSON, E. M. Fundamentals of Pharmacognosy and Phytotherapy. University of London, 2004 HYLA C. Herbs for the Nervous System: Ginkgo, Kava, Valerian, Passionflower. Seminars in Integrative Medicine. p. 82-88, 2004. OLIVEIRA, F. de, AKIDUE, G.,Fundamentos de Farmacobotânica 2ed. São Paulo: Editora Atheneu, 1998. ROBBERS, J.E., SPEEDIE, M.K., TYLER, V.E. Farmacognosia e Farmacobiotecnologia, São Paulo: Editorial Premier, 1997, 372 p. Bibliografia RUDDER, E.A.M. Enciclopédia Compacta da Cura pelas plantas medicinais. Ed Rideel, 1998, 480 p. SCHULZ, V.; HÄNSEL, R.; TYLER, V.E. Fitoterapia Racional: Um guia de fitoterapia para ciências da saúde. 1 ed.São Paulo: Manole, 2002, 386 p. SIMÕES, C.M.O.; SCHENKEL, E.P.; GOSMAN, G.; MELLO, J.C.P.DE; MENTZ, L.A.; PETROVICK, P.R. 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