Prévia do material em texto
COMPOSTOS FENÓLICOS E FLAVONOIDES Msc EM GENÉTICA E BIOLOGIA MOLECULAR- MUTAGÊNESE ESPECIALISTA EM QUÍMICA ORGÂNICA DISCIPLINA DE FARMACOGNOSIA Profª CÉLIA AGUIAR 2018.2 COMPOSTOS FENÓLICOS Os compostos fenólicos são frequentes em várias espécies vegetais (SVOBODOVÁ et. al., 2003; SILVA et. al., 2010). Alta diversidade estrutural Pertencem ao metabolismo secundário Núcleo básico: anel aromático onde pelo menos um hidrogênio foi substituído por um grupamento hidroxila Inibem a oxidação lipídica e a proliferação de fungos Participam de processos responsáveis pela cor, adstringência e aroma de diversos alimentos São metabólitos com crescente interesse farmacológico atividade anti-inflamatória, antioxidante e antibacteriana (CARVALHO; GOSMANN; SCHENKEL, 2004). Funções na saúde humana: prevenção de doenças degenerativas, câncer, doenças cardiovasculares e neurodegenerativas (TSAO, 2010). CLASSIFICAÇÃO DISTRIBUIÇÃO RESTRITA NA NATUREZA a maioria dos fenóis simples, pirocatecol, resorcinol, HIDROQUINONA, aldeídos derivados dos ácidos benzóico que são constituintes dos óleos voláteis, antraquinonas, xantonas, naftoquinonas > LARGAMENTE DISTRIBUÍDOS NA NATUREZA como os derivados dos ácidos benzóico e cinâmico, cumarinas e flavonóides. DERIVADOS DE POLIMERIZAÇÃO como os taninos e lignanas. Fonte: Simões et al. , 1999 1. DE ACORDO COM A OCORRÊNCIA NO REINO VEGETAL FENÓLICOS POUCO DISTRIBUÍDOS NA NATUREZA E DE POUCO VALOR TERAPÊUTICO FENÓIS SIMPLES Pirocatecol Hidroquinona Resorcinol Resorcinol PIROCATECOl, (benzenodiol) Exceção ARBUTINA presente na uva-de-urso (bearberry), no trigo e na pele de peras, possui a propriedade de inibir a tirosinase, portanto, a formação de melanina. EXCEÇÕES Este grupo de compostos caracteriza-se por possuir em sua estrutura química o anel aromático e o grupo hidroxílico, comuns aos compostos fenólicos, e um grupamento carboxila. Os ácidos fenólicos que possuem interesse terapêutico são derivados do ÁCIDO BENZÓICO (C6-C1) ou do ÁCIDO CINÂMICO (C6-C3) (cafeico, ferúlico, p-cumárico) ÁCIDOS FENÓLICOS Ácido benzoico Ácido cinâmico LARGAMENTE DISTRIBUÍDOS NA NATUREZA (Ácido Salicílico) Ácido gálico Ácido p-cumárico Ácido caféico Ácido clorogênico DERIVADOS DE POLIMERIZAÇÃO CLASSIFICAÇÃO: de acordo com a complexidade da molécula ESQUELETO BÁSICO CLASSE DE COMPOSTO C6 fenóis simples, benzoquinonas C6-C1 ácidos fenólicos C6-C2 acetofenonas e ácidos fenilacéticos C6-C3 Fenilpropanóides: ácidos cinâmicos e compostos análogos, cumarinas etc C6-C4 Naftoquinonas C6-C1-C6 Xantonas C6-C2-C6 Antraquinonas C6-C3-C6 Flavonóides (C6-C3)2 Lignanas (C6-C3-C6)2 Diflavonóides (C6)n Melaninas vegetais (C6-C3)n Ligninas (C6-C1)n Taninos hodrolizáveis (C6-C3-C6)n Taninos condensados PROPRIEDADES GERAIS Geralmente não são encontrados no estado livre, mas sob a forma de ésteres/heterosídeos; São muito reativos quimicamente; Por serem fenólicos possuem características ácidas; Podem formar pontes de hidrogênio e se complexar com metais e proteínas; Por serem aromáticos apresentam intensa absorção na região do U.V. São facilmente oxidáveis, tanto por enzimas vegetais específicas quanto por metais (ferro e manganês), luz, calor, meio alcalino ocasionando escurecimento das suas soluções ou dos compostos isolados; Contribuem para o sabor, odor e coloração de muitos vegetais, sendo importantes pela utilização como flavorizantes e corantes de alimentos e bebidas. HETEROSÍDEO Fração glucídica + aglicona; São constituídos por C,H e O, podendo ainda ter N e S; As ligações são do tipo semi-acetálica; De acordo com o tipo de átomo que precede a união entre a fração glucídica e a aglicona: O-Hetrosídeos; C- Hetrosídeos; N- Hetrosídeos; S- Hetrosídeos; 704.unknown 705.unknown 706.unknown Compostos fenólicos Simples Heterosídicos Hidroquinona Rutina (glicose + ramnose) PROPRIEDADES BIOLÓGICAS Contribuem para o sabor, odor e coloração de diversos vegetais usados como flavorizantes e corantes de alimentos e bebidas; Muitos são constituintes de óleos voláteis e alguns são aromatizantes tradicionais como: ácido cinâmico (canela) e vanilina (baunilha); Atividade antioxidante. Guaiacol Guaifenesina (éter Glicérico do Guaiacol) Hidroquinona EXPECTORANTES Inibidora da síntese de melanina. Analgésico tópico Colerética e hipocolesterolêmica ANTIOXIDANTES são substâncias capazes de atrasar ou inibir a oxidação de um substrato oxidável. FUNÇÂO: proteger as células sadias do organismo contra a ação oxidante dos radicais livres. Mamão - β-caroteno Uva - ácido elágico Brócolis - flavonóides Salsa - flavonóides Laranja - vitamina C Morango - vitamina C Chá - catequinas . FONTES DE ANTIOXIDANTES NA DIETA NATURAIS Vitaminas antioxidantes ( A, C e E (os tocoferóis α, β, γ, δ) β caroteno, os ácidos fenólicos e Minerais antioxidantes (selênio, zinco e cobre), flavonoides, os extratos de plantas, como alecrim e sálvia etc. Sintéticos BHA (butil-hidroxi-anisol ), BHT (butil-hidroxi-tolueno),PG (propil galato) e TBHQ (terc-butil-hidroquinona).No Brasil, o uso destes antioxidantes é controlado pelo Ministério da Saúde, que limita a 200mg/kg para uso de BHA e TBHQ, e 100mg/g para o uso de BHT, como concentrações máximas permitidas Curry - curcumina Vinho - quercetina Noz - polifenóis Cenoura - β-caroteno espinafre - clorofilina Tomate - carotenóides Repolho - taninos O2 oxigênio singlete O2 - radical superóxido OH· radical hidroxila NO· óxido nítrico ONOO- peroxinitrito Q· radical semiquinona Radicais livres ANTIOXIDANTES PRINCIPAIS CONDIÇÕES CLÍNICAS ASSOCIADAS AO ESTRESSE OXIDATIVO Aterosclerose Câncer Disfunção pulmonar Cataratas Artrite e doenças inflamatórias Diabetes Choque, traumas e isquemias Doença renal Esclerose múltipla Doença de Parkinson Mal de Alzheimer Lesões de pele Doenças cardiovasculares Malária Envelhecimento AIDS Fonte: GIADA, M. de L. R., MANCINI FILHO,J. , Publ. UEPG Ci. Biol. Saúde, Ponta Grossa, 12 (4): 7-15, dez. 2006 ALCACHOFRA (Cynara scolymus L.) Folhas Ácidos fenólicos: diminuir o colesterol ruim (LDL); diurético. Marcador: Cinarina (ácido 1,3 dicafeoilquínico) é a principal responsável pelas atividades colagoga e colerética da droga Ácido caféico Flavonoides Ácido clorogênico PRINCIPAIS METABÓLICOS SECUNDÁRIOS Indicação: colerético (estimula produção da bile pelo fígado), colagogo (estimula a eliminação da bile pela vesícula biliar). Insuficiência hepatorenal e hiperlipemia Indicado para facilitar a digestão e aliviar o desconforto abdominal, gases e náuseas resultantes da deficiência na produção de Bile. Contraindicado na gravidez e lactação São pigmentos naturais importantes e nas plantas tem como função principal proteger estes organismos contra agentes oxidantes (Lopes et al., 2010) ATIVIDADE ANTIOXIDANTE Basicamente, todos os flavonoides são constituídos por três anéis, onde os seus carbonos podem sofrer variações químicas, como hidroxilação, hidrogenação metilação e sulfonação, proporcionando a formação de inúmeros compostos flavonoides, que são agrupados em classes (Georgiev et al., 2014). Até o momento, em testes com animais, estes compostos demonstram ter ação terapêutica, como por exemplo, aos sistemas imunológico, circulatório, cardiovascular e nervoso (Georgiev et al., 2014). São polifenólicos de origem vegetal, cuja síntese não ocorre na espécie humana (Lopes et al. 2010). FLAVONOIDES * FLAVONOIDES: MAIS DE 8.000 MOLÉCULAS. Presentes em frutas, vegetais, sementes, castanhas, plantas. Possuem propriedades farmacológicas importantes: antioxidantes, anti-inflamatórios, antivirais, antibacterianos, anticarcinogênicos, antitrombogênicos. FLAVONOIDES –Funções no vegetal Fenólicos mais importantes no reino vegetal Proteção dos vegetais contra os raios ultravioleta e visível; Proteção contrainsetos, fungos, vírus e bactérias; Atração de animais com finalidade de polinização; Antioxidantes; Controle da ação de hormônios vegetais; Agentes alelopáticos; Inibidores de enzimas. OCORRÊNCIA AMPLAMENTE DISTRIBUÍDOS NO REINO VEGETAL. ABUNDANTES NAS ANGIOSPERMAS. Folhas Flores Frutos sementes Raízes Cascas NÚCLEO FUNDAMENTAL NÚCLEO FUNDAMENTAL DOS FLAVONOIDES. O núcleo fundamental é constituído de 15 átomos de carbonos agrupados em 3 anéis (C6-C3-C6): núcleo flavilium. 2 1 A B C O 3 10 6 7 8 5 9 2' 4' 5' 6' 4 1' 3 ' O Heterosídeo Flavonoide glicosilado Muito pouco solúveis em água, solúveis em solventes de polaridade intermediária e apolares. Solúveis em água, álcoois e outros solventes orgânicos polares, insolúveis em solventes orgânicos apolares. Aglicona (Genina) FORMAS: LIVRE e HETEROSÍDICA livre combinada FRAÇÃO GLUCÍDICA GLICOSE RAMNOSE GALACTOSE XILOSE RUTINOSE NEOHESPERIDOSE Flavona FLAVONOL Chalcona AURONA ISOFLAVONA TIPOS DE FLAVONOIDES OH DI-HIDROFLAVONOIDES Flavanonas, Flavononóis e Di-hidrochalconas Ausência da ligação dupla Dihidroflavonol Dihidroflavona DIHIDROFLAVONOIDES Di-hidroflavonoide Biflavonoide Flavanona Neoflavonoide FLAVANONOL DIHIDROCHALCONA Ausência da ligação dupla OH Dímeros de flavonas e de flavanonas – raro chalconas CATECOIS ou CATEQUINAS Ligação C4 –C6 Ligação C4 – C8 Precussores dos Taninos Condensados Vitexina (Apigenina-8-C-glicosídeo) Isovitexina (Apigenina-6-C-glicosídeo) O A B O 2 C 3 10 6 7 8 5 9 2' 3' 6' 4 1' Flavonoide c-glicosilado C6 C8 Ligação açúcar+ aglicona = carbono-açúcar C-HETEROSÍDEOS Flavonoide o-glicosilado C3 C5 C7 Ligação açúcar + aglicona = Aglicona - Oxigênio- açúcar O A B O 2 C 3 10 6 7 8 5 9 2' 3' 4' 5' 6' 4 1' Apigenina-7-O-glicosídeo A C B O-HETERÓSIDOS Vitexina (Apigenina-8-C-glicosídeo) Orientina ANTOCIANINAS Pigmentos: coloração das pétalas de flores (cores azul, roxa e tonalidades de vermelho, violeta encontrada em flores, frutos, folhas, caules e tubérculos de plantas); Cor vermelha de vinhos, frutas e doces; Agentes polinizadores Importantes para indústria de alimentos -> edulcorantes; Solúveis em água e instáveis em altas temperaturas, luz, pH; Cianidina, delfinidina e malvidina. As antocianinas ação anti-inflamatória inibição de liberação e de síntese de substâncias endógenas, que promovem inflamação como a histamina. Por este efeito as antocianinas apresentam forte ação antialérgica (AMELLAL et al., 1985). Propriedade antioxidante marcante por serem quelantes de metais e captadores de radicais livres. Essa atividade antioxidante também está ligada a inibição de enzimas cicloxigenase, lipoxigenase, NADPHoxidade, xantina-oxidase e fosfolipase, e estimulação de enzimas com atividade antioxidante como a catalase e a superóxidodismutase (TRUEBA; SÁNCHEZ, 2001). Doenças cardiovasculares Evidências de ação anticancerígena Atividade hormonal O PROPRIEDADES FARMACOLÓGICAS Não está claro que sejam indispensáveis para o homem; Os humanos ingerem flavonoides diariamente (frutas, vinho, cereais, corantes alimentares etc); Não há como comprovar as inúmeras atividades biológicas; Emprego terapêutico é vasto e benéfico (anti-inflamatório, antimicrobiano e antioxidante (antiviral, antitumoral, hormonal, anti-hemorrágico); Alguns medicamentos são feitos a partir de flavonoides tratamento de doenças circulatórias e sensação de peso nas pernas, (varizes, edema, úlceras varicosas, e de estase, hemorroidas); atividade esterogênica e fragilidade óssea osteoporose. AÇÃO TERAPÊUTICA Ação sobre a permeabilidade dos capilares (protetora ou tônica venosa, atua em hemorragia e fragilidade capilar, aumentando a resistência vascular). Ex. Rutina e hesperidina Ação anti-inflamatória (semelhante a da cortisona, inibe a enzima cicloxigenase, a COX). Ex. hesperidina e diosmina Antioxidante (atua na captura e neutralização de substância oxidantes, como o peróxido e as hidroxilas) anti-alérgico (inibe a histamina) potenciação do ácido ascórbico (vitamina C) e vitamina E, pois atua por sinergismo Antiviral Antiucerogênico Anticarcinogênico (inibe a síntese da enzima ornitina-descarboxilase) Bactericida Conferem cor e sabor. Red Clover (Trifolium pratenses) Família: Fabacea Contém 4 isoflavonas estrogênicas: daidzeina, genisteina,biochanina A e formononentina. Necessitam de tratamento longo prazo; Vantagem: dose única ao dia. Daidzeina Genisteina Biochanina A Formononentina DROGAS COM ISOFLAVONAS No mercado farmacêutico brasileiro, existem fármacos contendo a ipriflavona para a reposição hormonal ou para o tratamento e prevenção da osteoporose, diminuindo a liberação de cálcio ósseo e a reabsorção óssea (SIMÕES, 2007), bem como as isoflavonas. = tratamento da Osteoporose pós-menopausica e senil É a cópia sintética da daidezeína Dose 600mg Soja - Glycine max L. Isoflavonas de soja Família: Fabacea SementesDistribuição taxonômica restrita Evidências que auxilie: doenças cardiovasculares, câncer, osteoporose e diabetes. Raramente ocorrem conjugadas a açúcares. Por apresentarem ação estrogênica, são denominadas de fitoestrógenos! FLAVONOIDES NA TERAPÊUTICA Varizes, hemorróidas, coagulação sanguínea HESPERIDINA DIOSMINA Não são fitoterápicos! Família: Ginkgoacea Folhas 24% Ginkgoflavonoides (22 a 27%): quercetina, canferol e isorhamnetinadiminui a fragilidade capilar. Terpenolactonas (5 a 7%): ginkgolídeos A, B,C,J e bilobálídeo inibem a FAP (Fator Ativador de Plaquetas). Doença senil e arteriopatias; vasodilatador arteriolar, reforça a resistência capilar; inibe a ciclo e lipoxigenase, inibe a agregação plaquetária e eritrocitária, diminui a permeabilidade capilar. Interação: Hypericum perforatum, diuréticos tiazídicos e omeprazol. Ginkgo biloba L. Quercetina canferol isorhamnetina Passiflora spp Família: Passifloriaceae Folhas e partes aéreas P. edulis; P. alata e P. incarnata Flavonoides C-glicosilados Ação calmante Passiflora edulis Nativa Nativa Passiflora incarnata Não nativa Passiflora alata Citrus spp. C. sinensis – laranja doce C. reticulata – tangerina C. grandis - toranja Família: Rutaceae Folhas e frutos Flavanonas e Flavonas (citroflavonóides) Ação antitrombótica FLAVONOIDES CÍTRICOS Toranja Naringina Os frutos tem óleos essenciais, pectinas e flavonoides, além de endocarpo comestível No pericarpo há sobretudo glicosídeos de flavanonas (hesperidina, neohesperidina, narigina) e glicosídeos de flavonas (diosmina) A composição varia conforme a espécie: a laranja amarga contem neohesperidina e naringina e, a doce contem hesperidina. Utilizados puros ou em associação, nos tratamentos de Insuficiência venolinfática crônica, na fragilidade capilar e nos sintomas funcionais da crise hemorroidal. OBRIGADA!!!!! FLAVONOIDES O mecanismo de AÇÃO ANTIVIRAL dos flavonoides ocorre por meio da ligação com glicoproteínas do envelope viral e receptores celulares modificando sua estrutura química e bloqueando o sitio de ligação do vírus (DOS SANTOS, D. S. e RODRIGUES, M. M. F., 2017) Quercetina Os flavonoides como inibidores de células tumorais, por serem antioxidantes, controlando assim a proliferação celular e desempenhando o bloqueio da oncogênese por mecanismos que modulam enzimas da via metabólica carcinogênica (AMADO et al., 2011; HUNG et al., 2009). 1 A atividade anti-inflamatória inibir as vias de ciclooxigenase (COX) e lipoxigenase, as quais desempenham um papel importante como mediadores inflamatórios (SIMÕES et al., 1988; FERRANDIZ; ALCARAZ, 1991). Segundo Moroney et al. (1988), as enzimas COX e 5-lipoxigenase estão envolvidas na libertaçãode ácido araquidônico, o qual está envolvido na formação de leucotrienos que é um ponto de partida para uma resposta inflamatória geral. Efeitos anti-inflamatórios in vivo e in vitro aparecem na literatura para os compostos DIOSMINA e HESPERIDINA, de forma que a atividade anti-inflamatória tem sido atribuída à inibição da síntese de prostagladinas PGE2 e PGE2a e à atividade antioxidante (GARG et al., 2001). Diosmina 1. Reação com cloreto férrico (FeCl3) –reação geral para detecção de FENÓIS Reação positiva: Desenvolvimento de coloração verde-escuro, violeta e azul (figura 1). Fundamento do método: Fenóis são compostos instáveis, assim, todos os fenóis são facilmente oxidáveis. As hidroxilas fenólicas são redutoras e, portanto, se oxidam com facilidade, resultando em substâncias coradas. A cor destes produtos de oxidação se deve ao seu elevado grau de conjugação. Oxidantes, como o cloreto férrico (FeCl3), favorecem a reação. O teste com cloreto férrico, portanto, serve para a caracterização de polifenóis em geral. Figura 1: Resultado da reação de diferentes extratos com cloreto férrico. A: Reação negativa. B: Reação positiva. A B 2. Reação de CIANIDINA ou SHINODA- reação para detecção de FLAVONÓIDES Transferir 2 mL do extrato filtrado para uma cápsula de porcelana e aquecer até secura em banho-maria (50 ºC), cuidando para que não haja carbonização do resíduo. Deixar esfriar. Adicionar ao resíduo da cápsula 0,2 mL de clorofórmio para eliminação da clorofila, ainda no banho-maria. Desprezar esse resíduo. Redissolver o resíduo restante na cápsula com 1mL de etanol 70% e transferi-lo para um tubo de ensaio. Verter CUIDADOSAMENTE, pelas paredes do tubo de ensaio grande, cerca de 1 mL de HCl concentrado e adicionar pequena quantidade de magnésio em pó (cerca de 200 mg) (CUIDADO! Poderá ocorrer projeções, reação exotérmica). Observar o desenvolvimento de coloração (tabela 1). COMPOSTO DESENVOLVIMENTO DE COR Flavona amarelo a vermelho Flavonol vermelho a vermelho-sangue Dihidroflavonol vermelho a vermelho-sangue Flavanona vermelho a violeta Deriv. antociânicos vermelho para rosa Chalconas Negativo Auronas Negativo Dihidrochalconas Negativo Isoflavonas Negativo Isoflavononas Negativo O O C H 2 O H O H H O H O C N H P R U N A S I N A O H O O O H O C H 3 A N E L L A C T Ô N I C O A N E L E S T E R O I D A L D E S O X I A Ç U C A R E S O O O O H O O H O H C H 2 O H H O O H H O H O H O C H 2 O + O H O O R 1 R 2 R 3 Carboidrato Carboidrato