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ÓLEOS VOLÁTEIS UNIVERSIDADE DE CRUZ ALTA - UNICRUZ CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE E AGRÁRIAS CURSO DE FARMÁCIA DISCIPLINA DE FARMACOGNOSIA Prof. Regis A. N. Deuschle Conceito • ISO: “Produtos obtidos de partes de plantas através de destilação por arraste com vapor d’água, bem como os produtos obtidos por espressão dos pericarpos de frutos cítricos (Rutaceae)” Misturas complexas de substâncias voláteis, lipofílicas, geralmente odoríferas e líquidas Sabor • Geralmente picante e acre Cor • geralmente incolores ou ligeiramente amarelados quando recém extraídos • Poucos apresentam cor - ex.: o de camomila é azulado, pelo alto teor azulenos Estabilidade • em geral não são muito estáveis, principalmente na presença de ar, luz, calor, umidade e metais (mais alguma coisa?...) Características Gerais Conservação A maioria possui índice de refração e são opticamente ativos • Uma das propriedades usada na sua identificação e CQ! Constituintes • composição variável • Podem conter: hidrocarbonetos terpênicos, álcoois simples e terpênicos, aldeídos, cetonas, fenóis, ésteres, éteres, óxidos, peróxidos, furanos, ácidos orgânicos, lactonas, cumarinas, até compostos com enxofre • As substâncias aparecem em diferentes concentrações na mistura • Constituintes majoritários • 20 a 95% • Constituintes secundários • 1 a 20% • Constituintes – traço • < 1% Classificação química e biogênese Derivados de fenilpropanoides Derivados de terpenoides Ilustração no próximo slide Classificação dos derivados terpenoides de acordo com o número de unidades isopreno necessárias para sua formação Exemplos de monoterpenos de ocorrência comum na natureza Exemplos de sesquiterpenos de ocorrência comum na natureza • Localização na planta • Depende da família! • Costumam ocorrer em estruturas secretoras especializadas: • pêlos glandulares • células parenquimáticas diferenciadas • canais oleíferos • bolsas lisígenas ou esquizo-lisígenas Bolsas secretoras esquizógena e lisígena Canal esquizógeno de Pinus Canal lisígeno de Eucalyptus • Estocagem do óleo (na planta) • Praticamente todos os órgãos possuem capacidade de estocagem – Flores (laranjeira, bergamoteira) – folhas (capim-limão, eucalipto, louro) – cascas dos caules (canelas), madeira (sândalo, pau-rosa) – raízes (vetiver), rizomas (cúrcuma, gengibre) – frutos (anis-estrelado, funcho, erva- doce) – sementes (noz-moscada) • Assim como qualquer outro metabólito secundário, a composição é determinada geneticamente, sendo específica para um determinado órgão e um determinado estado de desenvolvimento • Porém, condições ambientais podem modificar a composição!!!. • Quimiotipos – São as “raças químicas” - botanicamente idênticos, mas diferentes quimicamente – Por ex.: Chrysanthemum vulgare (= Tanacetum vulgare L.) > Hungria > 26 quimiotipos caracterizados, com diferenças significativas na composição dos óleos • Ciclo vegetativo – Ex.: no coentro (Coriandrum sativum), o teor de linalol é 50 % maior nos frutos maduros do que nos verdes Funções biológicas dos óleos voláteis (na planta) • Entendimento recente: cumprem funções ecológicas • inibidores da germinação de outras plantas (alelopatias) • proteção contra predadores • atração de polinizadores • proteção contra a perda de água • aumento da temperatura, etc Obtenção A escolha de um método de extração vai depender • da localização do óleo volátil na planta (qual farmacógeno pretende-se usar?) • do uso que se pretende Enfloração Arraste por vapor d’água Extração com solventes orgânicos Prensagem Extração com fluido supercrítico • Enfloração (Enfleurage) – Muito usado no passado • Atualmente uso mais restrito, principalmente em algumas indústrias de perfumes, para plantas com baixo teor de óleo de alto valor comercial – Usado para extrair óleo volátil de tecidos macios, como pétalas de flores (laranjeiras, rosas). O processo ocorre da seguinte forma: • As pétalas são depositadas, sob TA, sobre uma camada de gordura, durante um certo período de tempo • Pela polaridade, os óleos voláteis passam para a gordura • As pétalas esgotadas são então substituídas por novas até a saturação total da gordura • A seguir, trata-se a gordura com álcool • Para se obter o óleo volátil, o álcool é destilado a baixa temperatura • Produto obtido possui alto valor comercial!!!!! • Arraste por vapor d'água • Princípio do método: pela tensão de vapor mais elevada que a da água, os óleos voláteis podem ser “arrastados” pelo vapor d'água • Em extrações em pequena escala, emprega-se o aparelho de Clevenger • Desvantagem: esse procedimento, embora clássico, pode levar à formação de artefatos em função da alta temperatura empregada • Preferencialmente, esse método é utilizado para extrair óleos de plantas frescas e tecidos macios • O óleo volátil obtido, após separar-se da água, geralmente precisa ser seco com Na2S04 anidro • Extração com solventes orgânicos – Maceração a TA ou outro procedimento – São extraídos, preferencialmente, com solventes apolares (éter, éter de petróleo ou diclorometano) • Eficiente, mas extrai também outros compostos lipofílicos, além dos óleos voláteis > os produtos assim obtidos raramente possuem valor comercial • Prensagem (ou espressão) – Para extração dos óleos voláteis de frutos cítricos – Os pericarpos desses frutos são prensados e a camada que contém o óleo volátil é, então, separada. – Essa parte que foi separada forma um tipo de emulsão, que é centrifugada, decantada ou submetida a destilação fracionada, separando-se então o óleo volátil • Extração por CO2 supercrítico • Método eficiente para extrair óleos voláteis, e permite recuperar aromas naturais de vários tipos • Vantagem: Nenhum traço de solvente permanece no produto obtido, tornando-o mais puro do que aqueles obtidos por outros métodos Tratamento: freqüentemente, é necessário branquear, neutralizar ou retificar os óleos voláteis extraídos • Adição de compostos sintéticos, de baixo preço • Ex.: Álcool benzílico, ésteres do ácido ftálico e até hidrocarbonetos clorados • Mistura do óleo volátil de qualidade com outros óleos de menor valor para aumentar o rendimento • Adição dos majoritários, porém de origem sintética • Misturas de substâncias sintéticas dissolvidas num veículo inerte Procedimentos geralmente usados para adulterar ou falsificar óleos voláteis: • Métodos para controlar a qualidade Organolépticos Físicos Químicos Físico-químicos Dependem do tipo e quantidade de amostra, do rigor analítico requerido e da infra- estrutura laboratorial disponível • Testes organolépticos – Odor dos óleos voláteis: é bastante evidente • Desvantagem dos testes organolépticos: falta de objetividade. Solução: análise organoléptica feita por comparação direta com o óleo volátil da planta da qual foi extraído, e/ou longo treino de tempo do analista • Aplicar o óleo em um papel de filtro e cheirá-lo várias vezes durante sua evaporação. Como cada componente de um óleo tem uma volatilidade diferente, é possível, com treino, distinguir diferentes frações deste óleo • Geralmente um odor fraco demonstra que o vegetal ou o óleo volátil isolado já perdeu a maioria dos seus compostos voláteis • Um odor desagradável, por sua vez (pode ser resultado de produtos de degradação química ou microbiana), indica má conservação do produto e deve ser rejeitado• Métodos cromatográficos de análise • Análise por cromatografia gasosa e por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas • Ideal para análise quali e quantitiva • A cromatografia gasosa é o método de escolha para separar e quantificar substâncias componentes de óleos voláteis • Análise por cromatografia em camada delgada • Permite, em muitos casos, confirmação da identidade de um óleo e até a detecção de falsificações • Controle da identidade e da pureza • Métodos para identidade: • Lembrar da CG! Outros métodos físico-químicos podem dar idéia da identidade, mas não a garantem • Ex.: densidade relativa [d]20 em relação a água; índice de refração; ponto de solidificação; rotação óptica • Métodos para pureza: • Fração solúvel em água: para detectar a presença de substâncias polares (ex.: álcoois, glicóis, éteres de glicol e acetato de glicerila) • Metais pesados • Ésteres do ác. ftálico • Resíduo de evaporação • Análise quantitativa dos componentes de óleos voláteis – Lembrar da CG novamente!!! – Há vários métodos na literatura (resultado da complexidade química dos óleos voláteis). Exemplos de alguns seguem abaixo: – Ponto de solidificação: embora de caráter mais qualitativo, também pode ser usado para análise quantitativa, quando a substância principal de um óleo volátil é aquela que existe em maior concentração. – Determinação alcalimétrica de álcoois terpênicos após acetilação: muito usado para determinação do mentol em óleos de menta. – Determinação acidimétrica de ésteres de terpenóides após saponificação – Determinação de terpenóides cetônicos e aldeídicos através de titulação oximétrica – Determinação volumétrica de fenóis – Determinação espectrofotométrica • Análise do teor de óleo volátil em drogas vegetais (Farmacopeia) – Através do aparelho de Clevenger – Somente para óleos voláteis que tenham peso específico menor do que 1. – Para usar o Clevenger no caso de óleos voláteis com pesos específicos próximos ou maior do que 1 (por exemplo, óleos de canela e de cravo-da-índia), é necessário adicionar um volume conhecido de xilol Importância econômica Indústrias de alimentos • Condimentos • Aromatizantes de alimentos e bebidas Indústria de cosméticos • Perfumes • Produtos de higiene Indústria farmacêutica Dados Farmacológicos • Importante: não se deve confundir as atividades farmacológicas de uma droga vegetal rica em óleos voláteis com as atividades farmacológicas do óleo isolado da mesma! Estabelecer atividade farmacológica de uma substância isolada é relativamente fácil. De um óleo volátil (mistura complexa) é mais difícil As propriedades gerais já estabelecidas para os óleos volateis estão relacionadas à suas características básicas, ou seja: lipossolubilidade e volatilidade Atividade antimicrobiana Antimicótica, antibacteriana e antiviral. Dependendo da essência empregada, a formulação não necessitará conservante Dados atuais – será mesmo? Atividade rubefaciente Especialmente sobre a pele. Provoca uma gama de sensações subjetivas. Incorporados geralmente em formulações de aplicação tópica para diversos fins. Óleos voláteis e algumas substâncias isoladas são incorporados a cremes, loções, géis, linimentos e emplastros e são empregados em casos de neuralgias, mialgias, contusões, distensões, lesões decorrentes de atividades esportivas, reumatismo ciático, muscular e articular. Atividade expectorante Depende da dose e forma de aplicação. Estímulo das células serosas, secretolítico das células mucosas. Doses baixas, estimula secreções brônquica e traqueal. Doses altas diminuem o muco. Atividades estomáquica, carminativa, espasmolítica e colagoga Uso interno. Atividade irritante local sobre a mucosa bucal e do trato GI (também responsável pelo sabor intenso e picante). Induz de forma reflexa uma série de outros efeitos. - Liberação de secreções salivares, gástrica, biliar e pancreática – mediação do nervo vago, possibilidade de duração de ação de até 2 a 3 h. - A partir da pele alguns provocam um aumento da microcirculação local > efeito rubefaciente, sensação de calor (em certos casos, até uma ação anestésica local), possibilidade de melhorar/estimular a circulação dos órgãos internos - Ação sobre os quimiorreceptores do sabor e odor. Esse efeito pode potencialmente provocar alterações de humor (óleos voláteis estimulantes vs tranquilizantes). Também possibilitam uso como corretivos de odor e sabor na produção de medicamentos Atividade intensificadora de estímulos fisiológicos Estudos pré-clinicos in vivo demonstraram que certos estímulos fisiológicos são mais efetivos quando ocorrem concomitantemente com certos aromas. Constitui uma base para utilização sensorial de produtos como por exemplo travesseiros com ervas e aromatizantes de ambientes como adjuvantes de terapias psicossomáticas. Efeitos adversos Também relacionados à sua lipofilia e volatilidade Reações alérgicas decorrentes do uso externo (dermatites de contato) e interno (alergias alimentares) Ingestão de doses tóxicas provoca ação irritante sobre o trato GI com náuseas, vômitos e diarreia Ação abortiva decorrente de lesão vascular e alterações metabólicas (também por hiperemia uterina após a gastroenterite) Podem ocorrer lesão renal, albuminúria, hematúria e lesões hepáticas Podem chegar ao SNC: dores de cabeça e vertigens, excitação, convulsão e parada respiratória Drogas vegetais clássicas • EUCALIPTO • Nome científico: Eucalyptus globulus • Família botânica: Myrtaceae • Parte utilizada: folhas • Está na FB V, 2º suplemento – Estabelece para a droga um teor mínimo de óleo volátil de 0,8 %, com teor de cineol acima de 70 % • Utilizado em preparações farmacêuticas indicadas para problemas respiratórios • Óleo volátil também muito usado pelas ações expectorante, anti-séptica e flavorizante (em associação com óleo de menta ou mentol) • HORTELÃ-PIMENTA • Nome científico: Mentha x piperita L. • Família botânica: Lamiaceae • Parte utilizada: folhas • Uma espécie de alto interesse econômico • Óleo muito usado como flavorizante, aditivo em alimento, em produtos de higiene bucal e em preparações farmacêuticas, no tratamento de problemas respiratórios e gastrintestinais • Ações antimicrobiana e espasmolítica e é considerado o responsável pelas atividades carminativa e eupéptica da planta • FUNCHO • Nome científico: Foeniculum vulgare Miller ssp. vulgare var. vulgare e F. vulgare Miller ssp. vulgare var. dulce (Miller) Thellung • Família botânica: Apiaceae • Parte utilizada: frutos • Preparações farmacêuticas com funcho são indicadas como carminativo, antiespasmódico e expectorante, principalmente para crianças. O óleo é usado especialmente como aromatizante, já que possui problemas de toxicidade
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