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Resumo P1 de segunda-feira FARMACOGNOSIA Introdução - DROGA VEGETAL: planta ou suas partes, após processos de coleta, estabilização e secagem, podendo ser integra, rasurada, triturada ou pulverizada - MATÉRIA-PRIMA VEGETAL: planta fresca, droga vegetal ou seus derivados. Exemplo: extrato, tintura, óleo, cera, suco etc. - PRINCÍPIO ATIVO: substância ou grupo de substâncias, quimicamente caracterizadas, cuja ação farmacológica é conhecida e responsável, total ou parcialmente, pelos efeitos terapêuticos dos medicamentos. - QUALIDADE: entende-se pelo conjunto de critérios que caracterizam a matéria-prima e o produto acabado para o uso ao qual se destina. - EFICÁCIA: ensaios farmacológicos pré-clínicos ou clínicos. - SEGURANÇA: ausência de efeitos tóxicos. Estabelecimentos dos parâmetros de qualidade para fins farmacêuticos Farmacopeias e códigos oficiais. Para validar a qualidade de uma planta medicinal é necessário seguir as etapas: → Etapa de cultivo → Descrição macroscópica → Descrição microscópica → Etapa farmacêutica e química → Etapa de ensaios biológicos pré-clínicos → Etapa clínica Bioprospecção e obtenção de matérias- primas vegetais ETNOBIOLOGIA: estudos de relações de plantas e animais com sociedades humanas. ETNOBOTÂNICA: estudos de relações entre povos e plantas. ETNOFARMACOLOGIA: plantas medicinais, usadas na medicina tradicional. Secagem e Moagem Importância dos processos de secagem: → Retirada da água para que as reações metabólicas parem e haja menor degradação dos metabólitos especiais. → Evita o crescimento de microrganismos. → Facilita a moagem e a conservação. Métodos de secagem → NATURAL Pode ser à sombra (lenta decomposição); ao sol (perda de compostos voláteis); de forma mista. → ARTIFICIAL Pode ser por circulação de ar; aquecimento/ aquecimento com circulação de ar; liofilização. OBS: não pode se utilizar altas temperaturas pois os metabólitos secundários são termossensíveis. Processos que envolvem aquecimento tem que ter CUIDADO com a perda de óleos voláteis. Liofilização Processo de desidratação de produtos sob baixa pressão (vácuo) e baixas temperaturas. O processo de secagem ocorre através de sublimação de água congelada presente na amostra. ETAPAS: → Congelamento → Secagem rápida (a água congelada é removida por sublimação) → Secagem secundária (a remoção de umidade sublimada) Resumo P1 de segunda-feira Quando a secagem termina? Quando um conjunto de órgão vegetal ficar com peso constante (isso possibilita o cálculo de % do teor de unidade da espécie vegetal). Existem algumas espécies vegetais que mesmo passando pelo processo de secagem, as enzimas não param de reagir. Para isso é necessária a ESTABILIZAÇÃO que é um processo complementar que visa destruir as enzimas responsáveis pela modificação do conteúdo químico das células vegetais. É um processo agressivo utilizado somente quando a secagem não for suficiente. Exemplos: chá preto, chá vermelho e chá verde – todos da mesma espécie para diferentes degradações enzimáticas. Métodos de estabilização → CALOR ÚMIDO (etanol aquecido) – pode retirar princípios ativos. → AQUECIMENTO T>70ºC (rápida para que não degrade o princípio ativo) → IRRADIAÇÃO UV (tem uma baixa penetrabilidade nas espécies, demanda longo período de exposição) Importância do processo de moagem Reduz o tamanho da partícula; melhora a extração dos princípios ativos pelos líquidos extratores; facilita o armazenamento das espécies. Possíveis problemas ocasionados pela moagem Facilita a absorção da água, acelera processos oxidativos e acelera a perda de compostos voláteis. o O grau de divisão do material irá influenciar diretamente a eficácia da extração: Corte grosso 5 - 10mm Extração de folhas, flores e ervas Corte semi-fino 0,5 - 5mm Extração de lenho, cascas e raízes Corte fino 50 - 500m Extração de alcaloides Pó 1 – 50m Mistura para encapsulamento * Importante a padronização do tamanho da partícula antes da extração. * A tamisação serve para determinar a granulometria da matéria-prima (determinar o tamanho dos grãos das substâncias). Cuidados a serem tomados → Controle de temperatura → Controle de umidade → Controle de incidência de luz → Controle de roedores e insetos → Controle de poeira e fuligem → Preferir embalagens porosas (troca gasosa) → Uso de dessecante dentro da embalagem OBS: embalagens plásticas – óleos fixos atacam; embalagens metálicas – ácidos orgânicos atacam. Cultivo Produção de matéria-prima vegetal (silvestre/cultivo) Problemas na obtenção de matéria-prima vegetal silvestre → Baixa qualidade da matéria-prima → Ausência de padronização → Baixa reprodutibilidade em uma segunda coleta → Dificuldade na produção de fitoterápicos → Degradação da espécie OBS: esses problemas são minimizados quando a espécie é cultivada. Busca no melhoramento de plantas medicinas Aumentar a capacidade de produção de princípios ativos.; aumentar a resistência a condições climáticas desfavoráveis; aumentar a resistência a parasitas. SELEÇÃO DE MATÉRIA-PRIMA VEGETAL: visa a obtenção em condições padronizadas para que tenha uma baixa variação na concentração e nos tipos de substâncias presentes. Diferenças morfológicas, fisiológicas e bioquímicas Levam a uma maior ou menor produção de princípios ativos, além de diferenças morfológicas atrapalharem na diagnose do vegetal Selecionando as de melhor qualidade, consequentemente dará origem a drogas vegetais de qualidade superior. Resumo P1 de segunda-feira FATORES IMPORTANTES: temperatura, tipo de solo (porosidade, pH), umidade, idade do vegetal, clima, altitude e estado patológico. Fatores que influenciam a produção de princípios ativos o FATORES EXTRÍNSECOS (relacionados com o meio ambiente o FATORES INTRÍNSECOS (relacionados com a genética) Na hora da coleta tem que levar em consideração os seguintes aspectos: época do ano, dia do mês, hora da coleta, local, parte do vegetal coletada. → Cultivo hidropônico: alto custo, sistema apropriado com a nutrição via solução nutritiva através de tubos. Gera um maior controle de pragas e uma produção padronizada. → Extrativismo: alternativa cada vez mais inviável devido a dificuldade de padronização e controle sobre a procedência do material. Justifica-se quando: abundância na natureza, reduzido valor comercial, manejo sustentável. Processos biotecnológicos → Processo fermentativo Micropropagação: consiste na seleção de clones altamente produtores do metabolismo secundário e sua propagação in vitro. Engenharia genética: visa o melhoramento genético através da transferência de genes. Processos Extrativos 1 Visa retirar da forma mais seletiva possível, as substâncias ou fração ativa contida na droga vegetal, utilizando um líquido ou mistura de líquidos apropriados e seguros. → Fatores que interferem no processo: tamanho da partícula, temperatura, agitação e tempo de extração, polaridade do solvente usado, saturação do liquido extrator, pH, teor de umidade (facilita a extração com alguns líquidos apolares), porosidade do material (quanto maior o poro da parede, mais fácil o líquido), localização dos constituintes. Operação de extração parcial (extração sem esgotamento total) → infusão, digestão, decocção e maceração – baixa rentabilidade. Operação de extração exaustiva (esgotamento total) → percolação, extração com fluido supercrítico – alta rentabilidade. Características desejadas dos líquidos extratores: o Propriedade extrativa o Adequação tecnológica o Inocuidade A escolha do solvente é baseada na estabilidade, toxicidade e disponibilidade; na viscosidade (mais viscoso, melhor); na tensão superficial (tem que ser miscível) e no custo. Classes de solventes Classe 1 → Solventes extremamentetóxicos, não aceitos nos processos extrativos. → Exemplo: benzeno, 1-2 dicloroetano, 1-1 dicloroetano, 1-1-1 tricloroetano. Classe 2 → Solventes consideravelmente tóxicos → Seu uso é permitido em casos e condições especificas. → Exemplo: acetonitrila, hexano, tolueno, etil metil cetona. Classe 3 → Solventes aceitos → Permitido uma pequena porcentagem de resíduo no produto. → Exemplo: acetona, etanol, acetato de etila, propanol, acetato propílico. Fatores importantes do solvente tabelado o Índice polar (k’) → quanto maior o k’ maior a polaridade do solvente. o Grupo químico → importante na seletividade, se o líquido irá solvatar ou não o extrato. Exemplos: acetato de etila – k’ = 4,3 / grupo: éster clorofórmio – k’ = 4.3 / grupo: haleto OBS: um alcaloide não consegue ser solvatado por acetato de etila, porém o clorofórmio consegue solubilizar, devido ao seu + interagir com o - do alcaloide. * Ponto de ebulição: temperatura necessária para secagem Resumo P1 de segunda-feira * Densidade: importante para saber se as misturas são miscíveis ou imiscíveis. Processos extrativos 2 Infusão → Vantagens: facilidade e baixo custo → Desvantagens: limitação pela alta temperatura Técnica: permanência do material vegetal durante certo tempo em água fervente (100ºC) em recipiente fechado. OBS: aplicável a parte do vegetal de estrutura mole Decocção → Vantagens: simplicidade → Desvantagens: algumas substâncias ativas são alteradas por aquecimento prolongado. Técnica: material vegetal em contato, durante certo temo, com solvente em ebulição. Digestão → Vantagens: simplicidade → Desvantagens: algumas substâncias ativas são alteradas por aquecimento prolongado. Técnica: consiste em manter o material vegetal em contato, durante um certo tempo, com um solvente em uma temperatura branda (aprox. 50ºC) – não pode deixar o solvente entrar em ebulição. OBS: mais usada para materiais vegetais duros. IMPORTANTE: os 3 processos são extração a quente e sistemas abertos. Obrigatoriamente o líquido extrator é a água e são processos NÃO exaustivos. Sob refluxo Consiste em submeter o material vegetal à extração com um solvente em ebulição, em um aparelho dotado de um recipiente → acoplado a um condensador. Soxhlet É utilizada, sobretudo, para extrair sólidos com solventes voláteis → emprega Aparelho de Soxhlet. → Vantagens: emprega uma quantidade de solvente reduzida. → Desvantagens: o líquido extrator fica em constante aquecimento. Técnica: em cada clico da operação, o material vegetal entra em contato com o solvente renovado, possibilitando uma extração altamente eficiente. OBS: utiliza refluxo de solvente em um processo intermitente. Maceração Técnica: designa uma operação na qual a extração da matéria-prima vegetal é armazenada em recipiente fechado durante um período prolongado (horas ou dias), sob agitação ocasional e sem renovação de líquido extrator. → Não conduz a um esgotamento total de substâncias. Remaceração → quando a operação é repetida utilizando o mesmo material vegetal, renovando apenas o líquido extrator (processo exaustivo). Fatores que influenciam a eficiência do processo → Material vegetal: quantidade, natureza, teor de umidade, tamanho de partícula, capacidade de intumescimento. → Líquido extrator: seletividade e quantidade → Sistema: proporção droga-líquido extrator, temperatura, agitação, pH, tempo de extração. IMPORTANTE: os 3 processos são a quente e sistema fechado. Percolação É uma extração exaustiva de substâncias ativas. → Vantagens: esgotamento da droga vegetal → Desvantagens: alta quantidade de líquido extrator requerida para esgotar a droga vegetal. Técnica: a droga vegetal é moída em um recipiente cônico ou cilíndrico (percolador), de vidro ou de metal, através do qual é feito passar o líquido extrator (percolado) O procedimento de percolação se divide em dois: o Percolação simples o Percolação fracionada: separação de duas ou três primeiras frações do percolado e usar o resto para alimentação de outros percoladores. Resumo P1 de segunda-feira Hidrodestilação É usado especialmente para obtenção de óleos essenciais de órgãos vegetais. → Desvantagens: pode levar a formação de artefatos em função na alta temperatura. Técnica: a matéria prima é imersa na água que evapora juntamente com as substâncias voláteis. OBS: Contato com a água quente por longo tempo provoca a degradação de substâncias termossensíveis e hidrolise parcial de algumas substâncias. Arraste por vapor d’água Técnica: o vapor passa através da matriz e as substâncias voláteis se difundem através da corrente de vapor. OBS: Permite destilar substâncias termicamente sensíveis, imiscíveis com a água, a temperatura reduzida. Turbólise Turbolização é quando a extração ocorre concomitantemente com a redução do tamanho da partícula → resultado da aplicação de elevadas forças de cisalhamento. → Desvantagens: difícil separação da solução extrativa por filtração; controle de temperatura por conta da geração de calor; restringe o emprego de líquidos voláteis; limitação técnica (estruturas vegetais duras). OBS: a redução drástica do tamanho da partícula e o consequente rompimento das células favorecem a rápida dissolução das substâncias resultando em tempos de extração da ordem de minutos. Fluido supercrítico Fluidos supercríticos tem características de transferência de massa adequada (baixa viscosidade e alta velocidade de difusão comparados aos líquidos). São gases a temperatura ambiente, relativamente inertes, não tóxicos e econômicos. As suas propriedades extrativas podem se modificar com a adição de co- solventes como metanol, etanol, propanol e água. → Vantagens: alterar o poder de solvatação por mudanças de temperatura e pressão – isso altera a capacidade de solubilização de substâncias – que altera a seletividade Comportamento desejável do fluido → Altos valores de densidade: atribuem ao solvente um elevado poder de solubilização. → Baixos valores de viscosidade + altos valores de difusividade: promove alto poder de penetração. IMPORTANTE: de um modo geral a solubilidade da substância diminui com o aumento do tamanho da massa molecular. Devido a facilidade em se alterar as condições operacionais, é possível ainda obter separadamente as diversas classes de substâncias em um mesmo processo com o fluido supercrítico. Processos de secagem Definição → operação usada para a remoção de um líquido de um material. Isso acontece pela aplicação de calor ou por processos não-térmicos (expressão, dessecação e liofilização). Finalidade e importância: → Processo unitário mais empregado na produção de medicamentos. → Produção de extratos vegetais. → Secagem de granulados. Classificação dos tipos de extratos EXTRATO SECO → são preparados obtidos pela eliminação total da fase líquida. EXTRATO MOLE (semissólido) → são preparações viscosas em temperaturas ambiente. Obtidas através da concentração da solução extrativa até o ponto de formar uma massa maleável. EXTRATO LÍQUIDO → não há retirada de líquido, o que pode proliferar microrganismos, diminuir a estabilidade da amostra e o volume, e dificultar o manuseio. EXTRATO AQUOSO → preparado exclusivamente com água. Uso deve ser imediato, devido a suscetibilidade de degradação e contaminação. Características dos solventes utilizados → Volatilidade do solvente → Toxicidade do solvente → Resíduos do solvente deixado no extrato → Baixa temperatura para se volatilizar → Problemas ambientais causados pelos solventes Resumo P1 de segunda-feira Rota Evaporador ou Rotavapor Está acoplado a um sistema de vácuo, isso faz com que o solvente evapore a uma temperatura menor que a normal – gera um extrato mole. → O líquido extrator fica em constanteaquecimento, podendo causar degradação. → Reduz o volume de líquido, mas não seca totalmente o extrato → Tempo grande para secagem → O líquido extrator fica em constante agitação Liofilização Está acoplado a um sistema de vácuo, e o solvente passa do estado sólido para o estado de vapor. → O líquido extrator fica congelado → Usa baixa temperatura → Evita degradação de compostos OBS: não pode liofilizar solventes orgânicos. Leite de Jorro (secadores de leite fluido) Sistema onde as partículas sólidas estão parcialmente suspensas em uma corrente de gás ascendente. As partículas que foram suspensas caem de uma maneira aleatória de modo que a mistura de solido – gás atuem como um líquido em ebulição. Secadores por atomização Só usam matérias fluidas, tais como as soluções. Princípio: o fluido é disperso na forma de gotículas finas, em uma corrente de gás (ar) aquecido, isso faz o líquido evaporar; o produto seco, em pó fino, é transportado por uma corrente de gás ficando armazenado em um compartimento coletor. Spray Drying É um equipamento que admite alimentação somente em estado fluido (solução, suspensão ou pasta) e a converte em uma forma particulada seca pela aspersão do fluido em um agente de secagem aquecido (usualmente o ar) → Vantagens: maior estabilidade química; estabilidade físico – química e microbiológica; facilidade na padronização do extrato; concentração de compostos. OBS: o produto final tem facilidade de sofrer processo de transformação em diferentes formas farmacêuticas sólidas. Quinonas (Antraquinonas) São compostos cetônicos, formados a partir da oxidação de fenóis. São geralmente solúveis em água quente ou álcool diluído. Podem estar presentes nos fármacos na forma livre ou na forma de glicosídeo, isto é, na qual uma molécula de açúcar está ligada nas formas de O- e C- glicosídeo, em várias posições. São empregados terapeuticamente como laxativos e catárticos, por agirem irritando o intestino grosso, aumentando a motilidade intestinal e, consequentemente, diminuindo a reabsorção de água. OBS: só é chamado glicosídeo a molécula que está ligada a glicose, se estiver ligada a outro açúcar é chamado heterosídeo. Características principais Presença de dois grupos carbonilicos que formam conjugados com pelo menos duas ligações duplas de C – C. → Quando a molécula não está ligada a nenhum açúcar, é chama de aglicona. → Quando no núcleo fundamental está ligado a um açúcar é chamado heterosídeo. Podendo ser: o O – Heterosídeo (solúvel em solventes polares) o C – Heterosídeo (solúvel em solventes de média polaridade) Apresentam solubilidades diferentes, e o acréscimo do açúcar auxilia na solubilidade em água. Características Químicas Nas drogas secas, geralmente encontram-se mais oxidadas que nas plantas secas. Plantas jovens = á forma reduzida – antrona, antranol e diiantranol são catárticos drásticos e devem ser evitados na terapêutica. Plantas adultas = á forma oxidada – ação catártica normal. Importante para atividade farmacológica Resumo P1 de segunda-feira Antronas e antranóis = amarela Antraquinonas = laranja ou vermelho Naftoquinonas = violeta ou avermelhada → Os grupos hidroxilas das antraquinonas tem acidez semelhante àquela dos ácidos orgânicos, isto ocorre, devido as antraquinonas apresentarem uma estrutura parecida com os ácidos carboxílicos. → As quinonas são carreadoras de elétrons. Atividades Farmacológicas e Biológicas → Atividade laxativa (fezes normais sem cólicas) → Atividade purgativa (fezes aquosas com cólicas); → Atividade drástica (irritação severa da mucosa intestinal, intervenção hospitalar). Biologicamente falando, algumas quinonas tem a função de proteger a planta dos insetos. Possui além disso atividade laxativa, antibacteriana, antifúngica etc. IMPORTANTE → sua ação laxativa se deve ao seu poder de estimular o peristaltismo através da contração do musculo liso do intestino e aumentar a motilidade intestinal; inibe H20 através da inativação da bomba Na+/k+ ATPase e inibe canais de Cl-. Rota Biossintética Rota mista (Chiquimato e acetato) ou Rota do Acetil - CoA Tem formação do ácido fenólico que sofre oxidação, perde a parte aromática e forma as quinonas. Primeiro é formada a antraquinona na forma de aglicona e depois ela se conjuga.
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