Farmacognosia resumo

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Farmacognosia - P1
Primeira Aula:
Metabolismo primário: Macromoléculas (lipídeos, glicídeos, protídeos), para funções essenciais (primárias) e de distribuição universal.
Metabolismo secundário: Micromoléculas (complexas) com atividade biológica e funções variadas.
Os processos essenciais à vida e comuns nos vegetais são denominados de metabolismo primário, que se caracteriza por grande produção, distribuição universal e com funções essenciais. O metabolismo secundário caracteriza-se pela biossíntese de micromoléculas com diversidade e complexidade estrutural, produção em pequena escala, distribuição restrita e especificidade, tendo papel adaptativo ao meio, defesa contra herbívoros e microrganismos, proteção contra raios UV, atração de polinizadores, atração de animais dispersores de sementes.
Farmacognosia: Estudar os metabólitos secundários e suas propriedades.
A produção de metabólitos secundários é resultado de complexas interações entre biossíntese, transporte, estocagem e degradação.
A origem dos metabólitos secundários é o metabolismo da glicose, por meio da via de dois metabólitos principais, o ácido chiquímico e o Acetil-CoA.
O ácido chiquímico origina os aminoácidos aromáticos, precursores da maioria dos metabólitos secundários aromáticos.
 Outros metabólitos derivam de ambos os intermediários, como as antraquinonas, os flavonoides e os taninos condensados.
Os metabólitos derivados da via do Acetil-CoA, como os alcaloides, terpenoides, esteroides e ácidos graxos.
Os metabólitos secundários podem ser encontrados na forma livre, denominados agliconas ou estar ligados a uma ou mais unidades de açúcar, formando os heterosídeos.
Os metabólitos secundários podem dar origem a: Substâncias ativas isoladas (ex: quinina, para tratar malária), modelos para síntese e biossíntese (ex: cloroquina, mefloquina, primaquina, ainda para malária) e produtos fitoterápicos.
Metabolitos sec -> Semi-sintese de fármacos.
Por quê elaborar um fitoterápico? Substâncias isoladas não apresentam atividade semelhante ao extrato vegetal bruto ou semi-purificado
Segunda Aula:
Terpenóides: Via Acetil-CoA -> Mevelonato -> Isoprenóides -> Terpenóides e Esteróis (origem biossintética)
Os terpenóides são derivados de isoprenos (derivado do ácido mevalônico), sendo que o número de unidades de isoprenos (de 5 carbonos cada) definem uma subclasse química: Monoterpenos (10C), Sesquiterpenos (15C), Diterpenos (20C) e Triterpenos (30C)
Os óleos voláteis geralmente são constituídos de mono (90%) e sesquiterpenos (mais leves devido ao baixo peso molecular e, portanto, mais voláteis).
 Óleos voláteis são misturas complexas (NUNCA são compostos isolados) de substâncias voláteis, lipofílicas, geralmente odoríferas e líquidas.
Substâncias isoladas voláteis NÃO SÃO óleos voláteis.
Sinônimos de óleos voláteis: Óleos etéreos, Óleos essenciais, Essências.
Óleos voláteis possuem característica físico-química líquida e oleosa a TA.
Os monoterpenos podem ser: Acíclicos, Monocíclicos, Bicíclicos
Os óleos voláteis (fenilpropanóides/terpenóides) podem ser classificados quimicamente em: Ésteres, Fenóis, Óxidos, Peróxidos, Furanos, Lactonas, Cumarinas, Hidrocarbonetos terpênicos, Cetonas, Aldeído, Éteres, Álcoois.
Fenilpropanóides: Obtidos a partir do ácido chíquimico -> Fenilalanina/tirosina -> ácido cinâmico -> Fenilpropanóides
Os óleos voláteis se encontram em folhas, sementes, frutos, raízes, rizomas, flores, madeiras e cascas ou caules, dentro de estruturas secretoras especializadas, como glândulas secretoras sésseis e tricomas, em canais ou bolsas secretoras.
Embora todos os órgãos de uma planta possa acumular óleos voláteis, estes variam conforme a localização em uma msm planta.
Antes da obtenção desses óleos deve-se localizar este na planta e ter uma proposta de utilização. Após isso, o método mais devido deve ser aplicado:
 Enfloração (Enfleurage)
 Arraste por vapor d’água 
Extração com solventes orgânicos 
Prensagem (Expressão) 
Extração por CO2 supercrítico
Por enfloração: Processo repetido até a saturação (exaustivo)
Camada fina de gorduras -> Pétalas -> Repouso -> Substituição das pétalas
Utilizado para matrizes frágeis
Processo caro, necessita de trabalho manual, mais usado para a industria de perfumes.
Plantas com baixo teor de óleo de alto valor comercial
Por arraste a vapor: Utilizado para extrair óleos voláteis de plantas frescas
A tensão de arraste dos óleos voláteis é superior que a tensão de vapor da água, e por isso os óleos são arrastados pelo vapor de água em uma gotícula
A água arrasta o óleo e se separa deste quando ocorre o resfriamento do sistema.
Formação de hidrolatos (água que se separa)
Em pequena escala: É utilizado um equipamento chamado clevenger.
Este procedimento, embora clássico, pode levar a formação de artefatos devido a alta temperatura empregada (desvantagem)
Menor mão de obra e maior produção de óleo que por enfloração, mas as altas temperaturas podem ser um ponto negativo dependendo das características do óleo (pode alterar o aroma, por ex)
Pode ser utilizado em grande escala em um aparelho semelhante ao Clevenger, com modificações.
Para a análise do teor de óleo volátil em determinada planta pode ser feita uma extração por arraste a vapor de água, onde cada planta deve ter um valor mínimo (descrito em farmacopéia). O aparelho Clevenger é bastante utilizado.
Prensagem ou Expressão: Empregado para a extração de óleos voláteis de frutos cítricos.
Os pericarpos desses frutos são prensados e a camada que contém o óleo volátil é, então, separada. Posteriormente, o óleo é separado da emulsão formada com a água através de decantação, centrifugação ou destilação fracionada.
Gera produtos de alta qualidade. Ex: Azeite de oliva.
CO2 supercrítico: Recupera aromas naturais de vários tipos, não somente óleos voláteis.
Método de escolha para extração industrial de óleos voláteis.
Vantagens: Nenhum traço do solvente permanece no produto obtido, tornando-o mais puro que os produtos obtidos pelos outros métodos. Técnica eficiente.
Em um ponto crítico, o CO2 fica em um estado líquido e depois retorna ao seu estado de gás, não deixando rastros.
O CO2 é mais utilizado pois não interfere no aroma e está naturalmente presente
Pode ser usado em larga escala
Alto investimento inicial
Solventes Orgânicos: São utilizados solventes apolares (éter, diclorometano) para extrair os óleos voláteis, mas geralmente ocorre extração de outros compostos lipofílicos além dos óleos voláteis, o que gera um produto de baixo valor comercial.
Uma planta, na extração de seus óleos voláteis, apresenta vários constituintes que podem ser divididos em: Constituintes majoritários e constituintes traço. Qual o teor dos constituintes majoritários? Quem são os constituintes traço? (análise quanti e qualitativa, respectivamente?)
Controle de qualidade: Cromatografia Gasosa + Espectrometria de Massas (MS)
Usa-se a cromatografia em fase gasosa pois os compostos são voláteis.
Já que a cromatografia sozinha não identifica compostos, é necessária a MS
Propriedades Farmacológicas:
Ação carminativa: Ação anestésica sobre a cárdia, permitindo seu relaxamento e consequente expulsão do ar do trato gastrointestinal. Ex: Funcho (Foeniculum vulgare), Erva-doce (Pimpinella anisum), Camomila (Matricaria chamomilla)
Ação antiespasmódica: Relaxamento da musculatura lisa intestinal, diminuindo espasmos (cólicas). Ex: Funcho (Foeniculum vulgare), Camomila (Matricaria chamomilla), Erva-doce (Pimpinella anisum), Macela (Achyrocline satureioides)
Ação secreolítica: Aumento da atividade secretora do epitélio respiratório, facilitando a fluidificação e a expulsão do muco, em alguns problemas respiratórios. Ex: Eucalipto (Eucalyptus globulus), Anis estrelado (Illicium verum)
Ação anestésica local: leve poder anestésico. Ex: Eugenol (cravo da índia)
Ação antiinflamatória: Óleos ricos em azuleno. Ex: Camomila (Matricaria chamomilla)
Terceira Aula:
Acetil-CoA -> Via mevalonato -> Isoprenóides - > Terpenóidese Esteróis
Ciclização do Esqualeno: Triterpenos e Esteróis.
Esteróides: 27 carbonos. Triterpenos: 30 carbonos.
Esteróides como os contraceptivos orais podem ser sintetizados a partir de outros esteróides que servirão de modelo (semissíntese)
Propriedades Físico-Químicas:
Agliconas: Apolares.
Heterosídeos: Polares
Heterosídeos Cardioativos
Saponinas
TRITERPENOS + AÇÚCAR = SAPONINAS
ESTERÓIDES + AÇÚCAR = SAPONINAS, HETEROSÍDEOS CARDIOATIVOS
Heteosídeos Cardioativos
São produtos de origem natural utilizados na insuficiência cardíaca.
Sinônimos: Glicosídeos Cardíacos, Heterosídeos Digitálicos, Heterosídeos Cardíacos.
Estrutura química: Cadeia osídica (açúcar), aglicona esteroidal, anel lactônico.
Estrutura da cadeia osídica: Número de açúcares variados (1 a 4).
Na planta fresca são encontrados os heterosídeos primários. Na planta seca ocorre a perda da molécula de açúcar terminal durante o processo de secagem, originando os heterosídeos secundários.
Estrutura da aglicona (núcleo esteroidal): Todas possuem esqueleto esteroidal tetracíclico.
Todas possuem 2 OH: um secundário em 3β (estando ligado ao açúcar quando na forma de heterosídeo) e um primário em 14β.
Todas possuem ciclo lactônico α-β insaturado em 17β.
Ligações α: para trás do plano
Ligações β: para frente do plano.
Relação estrutura-atividade: 
A cadeia osídica confere propriedades de solubilidade importantes na absorção e distribuição das moléculas, e a conformação e estereoquímica dos açúcares influenciam na afinidade de ligação pelo sítio ligante da proteína receptora. Permeação de membranas, biodistribuição. Deve estar ligado em posição β para ter efeito farmacológico.
Anel lactônico necessariamente ligada ao carbono 17 e orientada em β (indispensável para o efeito farmacológico)
A aglicona esteroidal (genina) deve ter configuração dos ciclos em cis/trans/cis, ou seja, ligação cis entre os ciclos A e B, trans entre B e C e cis entre C e D. Deve ter também a ligação do açúcar no carbono 3 com orientação β. A aglicona é a porção que retém a atividade cardíaca, mesmo quando isolada.
Essas são as três porções indispensáveis para a atividade da digoxina, um fármaco usado para tratar ICC que possui um índice terapêutico muito estreito (ou seja, os níveis que podem ser tóxicos estão muito próximos do utilizado para tratamento) e é extraído de uma planta chamada Digitalis lanata. É possível se referir a Digoxina, portanto, como um heterosídeo digitálico.
Tipos de estruturas das geninas (agliconas) cardioativas conforme anel lactônico:
Cardenolídeo: Anel com 4 carbonos (digoxina)
Bufadenoídeo: Anel com 5 carbonos
Caracterização: Geralmente realizada através de reações de coloração
Núcleo esteroidal: reação de Liebermann-Bouchard
 Desoxioses: reação de Keller-Kiliani
 Ciclo Lactônico: reação de Baljet e reação de Reymond-Martand
Outras espécies que possuem Glicosídeos Cardíacos, porém de elevada toxicidade: Espirradeira (Nerium oleander) e Chapéu de Napoleão (Thevetia peruviana).
Saponinas:
Propriedades: 
Formam espuma em água (mas não são os únicos)
Amargor
Elevada solubilidade em água
Complexação com esteróides (ação sobre membranas)
Ação antifúngica e hipocolesterolemiante.
Ação hemolítica
As saponinas possuem elevada massa molecular (600-2000D) e portanto, não são substâncias voláteis.
São derivadas de esteróides ou terpenos policíclicos
Tem como característica química uma porção lipofílica (aglicona/sapogenina) e uma porção hidrofílica (açúcar), que é importante para sua interação com membranas biológicas.
Estão presentes em vacinas, facilitando permeação e diminuindo a quantidade necessária do composto para ter efeito
São classificadas em saponinas esteroidais e triterpênicas.
Saponinas esteroidais: Aglicona com 27 átomos de carbono. Orientação de anel A e B pode ser cis ou trans, entre B/C/D deve ser trans e entre D e E deve ser cis.
Saponinas triterpênicas: Aglicona possui 30 átomos de carbono. A/B/C/D com orientação trans e D/E com orientação cis.
As saponinas podem ser:
Monodesmosídicas: Apresenta um açúcar ou uma cadeia de açúcares ligada a aglicona principal.
Bidesmosídicas: apresentam dois açúcares ou duas cadeias de açúcares ligadas à carbonos diferentes da aglicona principal.
Podem ser penta ou tetracíclicas
As saponinas são analisadas por CLAE (Cromatografia Líquida de Alta Eficiência) devido ao seu alto peso molecular (não são voláteis, logo não podem ser analisadas por cromatografia gasosa)
Os marcadores químicos (composto ativo) são substâncias que garantem a eficácia e segurança do medicamento fitoterápico, e o doseamento destes marcadores (em teor) determinará portanto a eficácia do produto ou não. ->prova
Para o Ginseng (Panax ginseng C.A.Mey.) que são saponinas triterpênicas pentacíclicas e tetracíclicas, esses marcadores são os GINSENOSÍDEOS. Estes são usados para estresse, fadiga e infecções.
Para a Centela (Centella asiatica (L.) (Urb.), uma saponina triterpênica utilizada para o tratamento de feridas e lesões cutâneas diversas, esses marcadores são os ASIATICOSÍDEOS.
Outras drogas vegetais clássicas:
Quilaia (Quillaja saponaria Molina): Saponina triterpênica pentacíclica utilizada como estabilizante na indústria farmacêutica e como agente espumante na indústria alimentícia.
Erva-mate (Ilex paraguariensis A.St. Hill) 
Quarta aula:
Compostos Fenólicos:
Grande diversidade estrutural: De simples a complexa
Possuem pelo menos um anel aromático no qual ao menos um hidrogênio é substituído por um grupamento hidroxila
Amplamente distribuídos no reino vegetal, já que os vegetais são capazes de sintetizar o anel benzênico.
Presentes na alcachofra: Cinarina e ácido clorogenico são os marcadores químicos (dosar)
Ácido Chiquímico -> Fenilalanina/Tirosina -> Ácido Cinâmico -> Ácidos Fenólicos
Os derivados do ácido cinâmico são amplamente distribuídos no reino vegetal e praticamente todos os tecidos vegetais possuem ao menos um desses compostos. São eles: Ácido cafeico, Ácido Ferúlico, Ácido Sinápico, Ácido o-cumárico.
O ácido cumárico tem distribuição mais restrita, mas é importante por originar facilmente cumarinas através de sua ciclização. A cumarina é um dos constituintes frequentemente responsável pelo odor nos vegetais
Ésteres e heterosídeos de ácidos fenólicos:
Derivados do ácido caféico: Ácido clorogênico, Cinarina (marcador químico da Cynara scolymus
Derivados do ácido lático: Ácido rosmarínico (responsável pelo odor no alecrim e orégano)
Flavonóides:
Flavus: amarelo
Amplamente distribuído no reino vegetal
São sintetizados pela rota do Acetil-CoA e pela rota do ácido chiquímico, que dão origem a chalcona por meio da ciclização do seu intermediário.
Os flavonóides têm diversas funções nos vegetais:
Proteção (ressonância, forte cromóforo) contra a incidência de raios UV, insetos, ação antimicrobiana (fungos, bactérias, vírus)
Antioxidante
Inibidores de enzimas
Atração de polinizadores (antocianos)
Há interesse econômico nos flavonóides para
Coloração: pigmentos em indústrias alimentícias (antocianinas)
Valor nutricional para alguns alimentos
Importância Farmacológica:
Anti-tumoral (efeito preventivo do câncer)
Antiviral (ação virucida contra HSV-1)
Atividade estrogênica (tratamento e prevenção da osteoporose em mulheres, isoflavonas)
Anti-inflamatória
Antioxidante (compostos fenólicos: captura e neutralização de radicais livres)
Estrutura Química:
Núcleo fundamental com 15 átomos de carbono (C6C3C6)
A diferença entre as classes de flavonóides está na presença de OH e açúcares
A forma livre (sem açúcar) é denominada aglicona ou genina
Se conjugada com açúcar (mono, di ou tri), pode ser O-heterosídeo ou C-heterosídeo: Quando a ligação do açúcar a molécula de dá por meio de um átomo de carbono. Não são passíveis de hidrólise ácida.
O-heterosídeo: Quando a ligação do açúcar a molécula de dá por meio de uma hidroxila (OH em 7 ou 3). Passíveis de hidrólise ácida.
Classificação conforme características químicase biossintéticas semelhantes: Flavonas e Flavonois, Antocianos, Isoflavonoides, Chalconas e Auronas, Di-hidroflavonoides, Biflavonoides, Neoflavonoides
Flavonas e Flavonóis:
Mais importante grupo dos flavonóides -> 80% dos flavonóides conhecidos 
Flavonóis são flavonas substituídas na posição C-3 por uma hidroxila
Flavonas e Flavonóides mais abundantes encontradas em plantas e também podem estar associadas a açúcares:
Flavonas: Apigenina (camomila), Luteolina
Flavonóis: Campferol, Quecertina
Heterosídeos de flavonas e flavonois: Efeitos no SNC (Ex: Maracujá, Passiflora edulis, Passiflora incarnata)
Isoflavonóides: Distribuição taxonômica restrita -> Família Fabaceae (Glycine max, soja)
Difenil-1,2-propano (C6C3C6)
Apresentam diversidade estrutural (isoflavonas, isoflavanonas, isoflavenos, aril-3-cumarinas, estruturas ciclizadas: pterocarpanos, cumestanos, cumaronocromonas e ainda rotenoides – apresentam carbono suplementar) 
Isoflavonas: Atividade estrogênica (não substitui a reposição hormonal convencional, mas é um tratamento auxiliar que deve ter prescrição médica)
Antocianos: Pigmentos solúveis em água. Laranja, rosa, escarlate, vermelho, violeta e azul.
São considerados aditivos alimentares eficazes e seguros, mas possuem a desvantagem de serem instáveis a diversos fatores físicos como luz e pH
Forma livre: antocianidinas
Forma de heterosídeo: Antocianinas (estáveis)
Ações farmacológicas: antiinflamatória, antiedematogênica, antioxidante
Atuam na atração de insetos e pássaros polinizadores
Caracterização:
Ensaios cromáticos
Ensaios cromatográficos
Espectroscopia UV/Vis
Ensaios cromáticos: Análise preliminar. Em alguns casos, é possível distinguir entre as diversas classes de flavonóides
Reação com cloreto férrico (FeCl3 1% alcoólico) 
Reação de Shinoda/Cianidina: Solução aquosa ácida + Mg2+ = coloração avermelhada
Ensaios cromatográficos:
CCD é a técnica mais utilizada
Agentes de detecção específicos: Reagente Natural (Ácido difenilborato 1% em metanol)
Condições cromatográficas: 
FM: acetato de etila:ácido acético:água (8:1:1 v/v/v). FE: Gel de Sílica
Detecção: Reagente Natural / UV (360 nm)
Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE): Técnica utilizada na separação e caracterização de misturas complexas.
Permite o doseamento de cada flavonoide de maneira individual.
Espectroscopia no UV/Vis:
Permite o doseamento de flavonóides ‘totais’
Auxilia na identificação do núcleo flavônico
 AlCl3 (Al se liga em partes da molécula, ajudando a identificar o núcleo flavônico)
Definições:
Cromóforo: Grupo insaturado covalente responsável pela absorção (C=C, C=O, NO2)
Auxocromo: Grupo saturado que, ligado ao cromóforo altera o λ e a intensidade de absorção (OH, NH2, Cl)