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TANINOS Farmacognosia II – 7o. Período – Farmácia - UEG Profa. Joelma Situação-Problema - Taninos Um laboratório de controle de qualidade recebeu duas amostras de barbatimão droga vegetal (casca dessecada e pulverizada) provenientes de dois fornecedores: um idôneo e um informal. Proponha um roteiro para a avaliação da qualidade destes materiais vegetais a partir de monografias ou publicações científicas deste vegetal. 1. INTRODUÇÃO Plantas taníferas, historicamente... Papel biológico nas plantas: Defesa: Ataque de herbívoros (vertebrados ou invertebrados), fungos, bactérias. 1. INTRODUÇÃO Definição clássica de taninos segundo Bate-Smith e Swain: “Compostos fenólicos hidrossolúveis, com pesos moleculares entre 500 e 3000 Daltons, que dão reações comuns aos fenóis e que precipitam alcaloides, gelatina e outras proteínas”. 2. CLASSIFICAÇÃO Taninos hidrolisáveis Galotaninos Elagitaninos Taninos condensados Taninos complexos 2.1 Taninos hidrolisáveis Poliol central (β-D-Glicose) – OH esterificadas com o ácido gálico. O HO OH OH O O HO HO OH O O HO HO HO O O HO OH OH O O OH OH HO O O 13 6 5 4 2 β-1,2,3,4,6-pentagaloil-D-glicose Padrão máximo de substituição. Precursor de galotaninos e elagitaninos HO OH OH HO O 1 2 3 4 5 6 7 ácido gálico 2.1.1 Galotaninos As unidades de ácido gálico encontram-se unidas por ligações meta- depsídicas. HO OH O O OH OH OH O O O O O O O OHHO O O HO HO HO O OH OH O O HO HO OH O OHHO OH O OH OH HO O meta-digaloila OH OH O O HO HO OH O G G Ácido tânico O O O OG O OG G G G GG G Ácido tânico 2.1.2 Elagitaninos O O O O O OH OH OH O O O O HO OH HO OH OH HO O O HO HO OH OH HO HO HO OH OH HO O 1 2 3 4 5 6 7 Possuem um ou dois resíduos de hexa-hidróxi-difenoila (HHDP) – acoplamento oxidativo entre dois resíduos de ácido gálico (C-C). H+ OHO HO H O OH OH H O OÁcido elágico Ácido gálico + Grupos hexa-hidróxi-difenoila 2.1.2 Elagitaninos Os elagitaninos isolados até o momento são: Monômeros; Dímeros; Trímeros; Tetrâmeros; Oligômeros. 2.1.2 Elagitaninos O HO HO OH OH OH O OH OH OH OH OH Monômeros são classificados em três grupos: Glicose em cadeia aberta Glicose cadeira- substituintes axial Glicose cadeira – substituintes equatorial CHO OHH HHO OHH OHH CH2OH 2.1.2 Elagitaninos Oligômeros Condensação de unidades monoméricas. 2.2 Taninos Condensados ou proantocianidinas Proantocianidinas Resultam em antocianidinas após tratamento, a quente, com ácidos minerais. 2.2 Taninos Condensados ou proantocianidinas Estruturalmente são oligômeros ou polímeros de catequinas (flavan-3-ol) e de leucoantocianidinas (flavan-3,4-diol). O OH HO 2 3 45 6 7 8 9 10 OH 1' 2' 3' 5' 6' 4' OH OH Catequina (flavan-3-ol) OHO OH OH OH OH OH Leucoantocianidina (flavan-3,4-diol) H+ Antocianidina Nomenclatura trivial das proantocianidinas O OH HO 2 3 45 6 7 8 9 10 OH 1' 2' 3' 5' 6' 4' OH OH O OH HO OH OH OH Dímeros foram divididos em 2 grupos: A e B O OH HO 2 3 45 6 7 8 9 10 OH 1' 2' 3' 5' 6' 4' OH OH O HO OH HO OH HO Tipo B Epicatequina-(4β→8)-catequina Epicatequina-(4β→6)-catequina Nomenclatura trivial das proantocianidinas Dímeros foram divididos em 2 grupos: A e B Tipo A Robinetinidol-(2β→7;4β→8)-catequina OHO OH OH OH O O OHHO HO OH 4 8 7 2 HO A estereoquímica no C2 dos flavan-3-óis é normalmente R. Podendo resultar em configurações 2R, 3S ou 2R, 3R. Quando ocorrem com a configuração 2S (menos frequente) coloca-se o prefixo ent (enantio) à frente do nome vulgar. Configuração 2R, 3S Catequina ou (+)-catequina O OH HO 2 3 45 6 7 8 9 10 OH 1' 2' 3' 5' 6' 4' OH OH O OH HO 2 3 45 6 7 8 9 10 OH 1' 2' 3' 5' 6' 4' OH OH Configuração 2R, 3R Epicatequina O OH HO 2 3 45 6 7 8 9 10 OH 1' 2' 3' 5' 6' 4' OH OH Configuração 2S, 3S e 2S, 3R ent-epicatequina e ent-Catequina ou (-)-catequina Exemplos: 2.3 Taninos Complexos OH C H O O O O O HO OH HO OH OH HO O O HO HO OH OH HO HO O OH HO 2 3 45 6 7 8 9 10 OH 1' 2' 3' 5' 6' 4' OH OH O Camelitanino B Elagitanino Complexo 3. Ocorrência e localização Distribuição generalizada em concentrações variáveis; As concentrações variam conforme a espécie, o órgão, a idade, o estado de desenvolvimento (predomina em frutos verdes); Órgãos: folhas, frutos, cascas e madeiras; Dissolvidos em vacúolos; Fazem parte do sistema de defesa natural do vegetal – taninos em galhas induzidas por insetos galhadores. Taninos hidrolisáveis e condensados podem ocorrer simultaneamente na mesma planta, porém com o predomínio de um deles; Elagitaninos: marcadores taxonômicos no complexo HDR (Hamamelidaceae, Dilenidaceae e Rosaceae). 4. Complexação taninos- proteínas Podem ser: Reversíveis – ligações de hidrogênio e interações hidrofóbicas; Irreversíveis – ligações covalentes. 4. Complexação taninos- proteínas Reversíveis: Ligações de hidrogênio – OH dos taninos e amidas das proteínas; Interações hidrofóbicas – aromáticos dos taninos e cadeias laterais alifáticas ou aromáticas dos aminoácidos das proteínas; Os complexos reversíveis podem ser solúveis ou insolúveis – depende da proporção tanino/proteína, pH e força iônica do meio. 4. Complexação taninos- proteínas Irreversíveis: Ocorrem por auto-oxidação ou oxidação catalisada por enzimas nos tecidos danificados do vegetal, ou ainda in vitro em exposição ao ar e pH elevado – fenóis são transformados em quinonas, que interagem com grupos nucleofílicos das proteínas (grupo tiol – SH – da cisteína) formando ligações covalentes; Estas reações conferem estabilidade ao complexo tanino/proteína, importante no curtume do couro. 5. Atividades Farmacológicas e Biológicas Na medicina popular, as plantas ricas em taninos são usadas para: Diarreia; Hipertensão arterial; Reumatismo; Hemorragias; Feridas; Queimaduras; Problemas estomacais, renais e inflamatórios. 5. Atividades Farmacológicas e Biológicas Decorrentes de três características gerais dos taninos (hidrolisáveis e condensados): Complexação com íons metálicos (ferro, manganês, vanádio, cobre, alumínio, cálcio, etc.); Atividade antioxidante e sequestradora de radicais livres; Habilidade de complexar-se com outras moléculas (proteínas, alcaloides, polissacarídeos). Afinidade dos taninos por proteínas ricas em prolina – presentes na saliva- adstringência 5. Atividades Farmacológicas e Biológicas Estudos científicos demonstram: Atividade na cicatrização de feridas, queimaduras e úlceras (formação de camada protetora); Atividade anti-inflamatória(bloqueia enzimas); Potencial na inibição de problemas degenerativos (câncer, esclerose múltipla, aterosclerose e envelhecimento) por serem antioxidantes; 5. Atividades Farmacológicas e Biológicas Podem agir como antioxidantes por: Quelação de íons metálicos, como ferro (II) e cobre (I) – envolvidos na conversão do ânion superóxido (O2 -) e peróxido de hidrogênio (H2O2) no radical hidroperóxido (HO ); Bloqueio de enzimas, como xantina-oxidase e proteína-quinase C – responsáveis pela geração de ânion superóxido (O2 -); Transferência de um átomo de hidrogênio ou de um elétron do tanino/fenol para o radical livre - ação mais efetiva. – Oxidação ao ar, à luz ou ação enzimática bacteriana (lipases). • São formados compostos carbonílicos voláteis de ↓PM (aldeídos, cetonas) – alterações sabor, odor e cor – rancificação • Nos fosfolipídeos de membrana podem ocorrer fenômenos semelhantes – peroxidação dos fosfolipídeos Polifenóis, butil hidroxi anisol (BHA), butil hidroxi tolueno (BHT), tocoferóis (vit. E). Alteração oxidativa dos ácidos graxos naturais (principalmente os insaturados): 5. Atividades Farmacológicas e Biológicas Estudos científicos demonstram: Atividade preventiva de metástases tumorais (inibição de uroquinase pelo epigalocatequina-3- O-galato, presente no chá verde); Atividade antimicrobiana (inibição de enzimas, ação sobre membranas ou complexação com íons metálicos); Atividade antiviral (ligação com proteínas do capsídeo viral ou com a membrana da cél. hospedeira). 6. Biodisponibilidade e Metabolismo Monômeros de catequina e epicatequina – absorvidas no intestino delgado e metabolizadas no fígado; Dímeros e trímeros – são absorvidos no intestino e distribuídos em todos os tecidos; As formas oligoméricas e poliméricas têm baixa biodisponibilidade e não são despolimerizados no estômago, provavelmente formam complexos com proteínas. Taninos condensados 6. Biodisponibilidade e Metabolismo Somente são absorvidos intactos quando administrados em altas doses. Normalmente são hidrolisados no pH alcalino do intestino delgado liberando ácido gálico e/ou ácido elágico; Ácido gálico – absorvido no intestino delgado; Ácido elágico – parte é absorvida pelo intestino e outra parte é degradada por bactérias intestinais formando urolitinas, estas são em seguida absorvidas e provavelmente as maiores responsáveis pelas atividades biológicas de plantas ricas em ácido elágico. Taninos hidrolisáveis Urolitina A – produto da degradação da punicalagina – elagitanino de Punica granatum L. (Lythraceae) 7. Aplicações industriais e outras Curtimento do couro (quebracho e acácia); Fabricação de tintas; Reagentes para detecção de gelatinas, proteínas e alcaloides; Produção de agentes floculantes e coagulantes para tratamento da água; Produção de espumas resistentes à flamabilidade (reação de taninos com isocianatos); Contribuem para a sensação adstringente de vinhos, sucos, chás e outras bebidas; Antídotos na intoxicação por alcaloides. 8. Propriedades Físico-químicas Substâncias amorfas, adstringentes, solúveis em água originando soluções coloidais; Pouco solúveis em acetato de etila e insolúveis em solventes orgânicos apolares; Oxidam-se facilmente (ar, sol. alcalinas e em água); Precipitam com amidas e substâncias aminadas (proteínas e alcaloides) e quelam metais pesados; Em meio ácido a quente: Taninos hidrolisáveis: hidrolisam-se liberando glicose e ácido gálico e/ou HHDP; Taninos condensados: sofrem rotura da ligação interflavânica liberando o flavanol correspondente e um carbocation que oxida e se converte em antocianidina. 9. Extração e isolamento Secagem: ao sol ou em estufa ↑70oC - ↓Teor de taninos e outros compostos fenólicos. O método ideal é a liofilização, entretanto utiliza-se a secagem à sombra em temp. amb. Escolha do solvente: Mais recomendados - misturas de metanol:água, acetona:água. Armazenamento após isolamento e purificação: hidrolisáveis (t. ambiente), condensados (t.baixa e protegido da luz). Fatores importantes na extração de taninos: Para prevenir oxidação durante a extração – adicionar 0,1% (m/v) de ácido ascórbico. 10. Purificação e elucidação estrutural Extração em acetona:água (1:1, 7:3); Evaporação da acetona em evaporador rotativo (temp. 40°C); Partição líquido:líquido da fração aquosa (acetato de etila e n- butanol), evaporação sob vácuo e liofilização das frações obtidas; Cromatografia em Coluna aberta: Fase estacionária: Sephadex LH-20, gel de sílica de fase reversa (C18) e polímeros vinílicos (Diaion HP 20). Fase móvel: água, água/metanol, metanol ou água/acetona. CCD para monitorar as frações recolhidas: Fase estacionária: gel de sílica F254 Fase móvel: t. condensados - acetato de etila, ácido fórmico e água (90:5:5); t. hidrolisáveis - tolueno, formiato de etila, ácido fórmico (1:7:1). Revelação: solução etanólica de FeCl3 a 1% ou vanilina sulfúrica + Purificação final: CLAE preparativa C18 Elucidação estrutural: RNM 1H e 13C; EM; Dicroismo circular (C-2 S ou R). 11. Métodos de Análise Qualitativos: Precipitação da gelatina 1% (10% de NaCl) e alcaloides; Cloreto férrico – azul (taninos hidrolisáveis), verde (taninos condensados); Formaldeído e HCL (aquecimento) – precipita taninos condensados. Quantitativos: Fenóis totais: Métodos que utilizam reações de óxido- redução entre o reagente e as hidroxilas fenólicas gerando complexos coloridos que são quantificados por espectrofotometria. Taninos: Reações com precipitação de proteínas também quantificadas por espectrofotometria. 12. Drogas vegetais clássicas Hamamelis virginiana L. (Hamamelidaceae); Parte usada= folhas e cascas; Origem: arbusto encontrado nos bosques úmidos dos EUA e Canadá. Monografia: F.Bras. V Dados químicos: taninos condensados (folhas) e hidrolisáveis (cascas). Dados farmacológicos: propriedades adstringentes e hemostáticas - hemorróidas, feridas, queimaduras, inflamações bucais. Dados toxicológicos: Seguro nas dosagens usuais em uso externo, internamente pode causar náusea, vômitos e constipação. Hamamélis 12. Drogas vegetais clássicas Stryphnodendron adstringens (Mart.) Coville. (Fabaceae); Parte usada= cascas; Origem: árvore característica do Cerrado brasileiro. Monografia: F.Bras. V Dados químicos: taninos condensados (predominam) e hidrolisáveis. Dados farmacológicos: uso interno e externo: propriedades adstringentes e hemostáticas - leucorréias, hemorróidas, diarréias, feridas, queimaduras, inflamações bucais. Medicamento Fitoscar® Dados toxicológicos: pouco se sabe, o uso etnomedicinal demonstra ser seguro. As sementes do fruto são tóxicas. Barbatimão 12. Drogas vegetais clássicas Eugenia uniflora L. (Myrtaceae); Parte usada= folhas; Origem: Brasil e América do Sul. Monografia: F.Bras. V Dados químicos: polifenóis, elagitaninos macrocíclicos(Oenoteína B), flavonóides. Dados farmacológicos: antidiarréica, diurética, anti-inflamatória, antifúngica, antimalárica, hipoglicemiante, hipotensona, entre outras. Dados toxicológicos: sem toxicidade nas dosagens usuais. Pitangueira 12. Drogas vegetais clássicas Maytenus ilicifolia Mart. ex Reissek (Celastraceae); • Descrição: árvore de pequeno porte ou arbusto grande; Parte usada= folhas; Extrato seco: padronizado para conter 3,5% de taninos totais Origem: árvore do Brasil, de Minas Gerais até Rio Grande do Sul. Monografia: F.Bras. V Dados químicos: esteróides triterpenos (friedelina), flavonóides (quercetina e kamferol) e taninos condensados monoméricos (4’-O-metil-epigalocatequina) e diméricos . Dados farmacológicos: Efeito antiulcerogênico - os taninos inibem a atividade gástrica da H+K+-ATPase, nas células parietais e combatem Helicobacter pylori. Aceleram a cicatrização da úlcera por formarem película protetora. Dados toxicológicos: sem toxicidade nas dosagens usuais. https://www.youtube.com/watch?v=2mtdDGc7Kco Espinheira Santa Referências Bibliográficas BRASIL. Ministério da Saúde. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Instrução Normativa nº 02, de 13 de maio de 2014. Publica a “Lista de medicamentos fitoterápicos de registro simplificado” e a “Lista de produtos tradicionais fitoterápicos de registro simplificado”. 2014. BRASIL. Ministério da Saúde. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Formulário de Fitoterápicos da Farmacopeia Brasileira. Brasília: ANVISA, 2011. BRASIL. Ministério da Saúde. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Formulário de Fitoterápicos da Farmacopeia Brasileira. Primeiro Suplemento. Brasília: ANVISA, 2018. CUNHA, A.P.; BATISTA, M.T. Taninos. In: CUNHA, A.P. (Coord.). Farmacognosia e Fitoquímica. 3. ed. Lisboa: Fundação Calouste Gulbenkian, 2010. p. 291-316. INDICE TERAPÊUTICO FITOTERÁPICO (ITF). Petrópolis: Editora de Publicações Biomédicas, 2008. LORENZI, H.; MATOS, F.J. Plantas medicinais no Brasil: nativas e exóticas. 2. ed. Nova Odessa: Instituto Plantarum de Estudos da Flora, 2008. MELLO, J.C.P.; SANTOS, S.C. Taninos. In.: SIMÕES, C.M.O. et al. (Org.). Farmacognosia: do produto natural ao medicamento. Porto Alegre: Artmed, 2017. p. 235-248. SAAD, G.A.; LÉDA, P.H.O.; SÁ, I.M.; SEIXLACK, A.C. Fitoterapia Contemporânea: tradição e ciência na prática clínica. 2.ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2016.