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28/10/2019 1 FLAVONOIDES DEFINIÇÃO ➢ São substâncias fenólicas biossintetizadas a partir da via dos fenilpropanoides (chiquimato) e do acetato. ➢ Presentes em relativa abundância entre os metabólitos secundários de origem vegetal. ➢ Apresentam ampla diversidade estrutural. 1 2 28/10/2019 2 OCORRÊNCIA ❖ Compostos ativos quase exclusivamente do reino vegetal, onde apresentam ampla distribuição; ❖ Ausentes nas algas (raras excessões); ❖ Aparece nas Briófitas e Pteridófitas; ❖ Nas Angiospermas estão presentes em abundância com vasta diversidade estrutural; ❖ A composição e concentração de flavonoides pode variar nos diferentes órgãos. folhas frutos flores caule raízes FUNÇÕES NOS VEGETAIS ➢ Participam da coloração das pétalas das flores e dos frutos (delfinidina - tons de lilás e azul; cianidina - cor magenta); ➢ Atração de animais com fins de polinização; ➢ Fornecem resistência contra invasão por patógenos (isoflavonoides, baicaleína); ➢ Proteção contra insetos e mamíferos (rutina); ➢ Proteção contra raios UV (antocianidinas); ➢ Controle da ação de hormônios vegetais; ➢ Antioxidantes; ➢ Inibidores de enzimas. Baicaleína 3 4 28/10/2019 3 FUNÇÕES NOS VEGETAIS ➢ Agentes alelopáticos; 10 4a 9 8a ESTRUTURA QUÍMICA A estrutura básica é formado por um núcleo flavano com 15 átomos de carbono, cujo esqueleto é do tipo C6C3C6 constituído de duas fenilas ligadas por uma cadeia de três carbonos entre elas, contendo substituintes hidroxilados e/ou derivados funcionais (ésteres, éteres, glicosídeos e outros). 5 7 28/10/2019 4 ESTRUTURA QUÍMICA O esqueleto básico dos flavonoides é formado por 3 anéis A, B e C, chamado núcleo fenilbenzopirano. A C B Núcleo fenilbenzopirano FLAVONOIDES LIVRES E CONJUGADOS FORMA LIVRE FORMA CONJUGADA Aglicona ou Genina Heterosídeo ou Glicosídeo (C ou O) 8 9 28/10/2019 5 FLAVONOIDES LIVRES E CONJUGADOS FLAVONOIDES O-HETEROSÍDEOS A maioria das flavonas e flavonóis identificados encontram-se sob a forma conjugada. Flavonas e Flavanonas: a união acontece geralmente com a hidroxila em C-7 da aglicona. Flavonóis: a união acontece geralmente com a hidroxila em C-3 da aglicona. Quercetina-3-O-glicosídeoLuteolina-7-O-glicosídeo FLAVONOIDES LIVRES E CONJUGADOS FLAVONOIDES C-HETEROSÍDEOS A ligação açúcar-genina ocorre entre o carbono C-1 (anomérico) do açúcar e um ou dois carbonos do anel A do flavonóide (sempre nos carbonos 6 e/ou 8). Resistência à hidrólise ácida. VitexinaLucenina 10 11 28/10/2019 6 BIOSSÍNTESE Os flavonoides se originam da condensação de três unidades de malonilCo-A (via do acetato) com o 4-cumaroil-CoA (via dos chiquimato). BIOSSÍNTESE O 4-coumaroil-CoA é formado a partir do ácido p- cumárico (4-cumárico). Quais os dois aminoácidos que podem levar ao ácido p-cumárico? 12 13 28/10/2019 7 BIOGÊNESE BIOSSÍNTESE Formação do 4-coumaroil-CoA: via dos fenilpropanoides. Ligação à CoAHidroxilaçãoDesaminação 14 15 28/10/2019 8 4-coumaroil-CoA BIOSSÍNTESE Chalcona sintase catalisa a condensação de três moléculas de malonil-CoA (anel A) com uma molécula de 4-coumaroil-CoA, a ciclização deste esqueleto seguido por uma reação de enolização forma um anel aromático. Condensação Ciclização BIOSSÍNTESE O produto final formado pela chalcona sintase é a chalcona naringenina-chalcona. As chalconas atuam como precursores para os derivados flavonoides. Naringenina - chalcona 16 17 28/10/2019 9 BIOSSÍNTESE O anel C é formado pela ciclização catalisada pela chalcona isomerase formando uma flavanona. Naringenina - chalcona Naringenina - Flavanona BIOSSÍNTESE Flavanonas dão origem aos derivados flavonoides: flavonas, flavonóis, antocianinas, catequinas, isoflavonoides entre outros. 18 19 28/10/2019 10 CLASSIFICAÇÃO ➢ Até a atualidade mais de 8000 diferentes flavonoides foram descritos. ➢ São agrupados em classes de acordo com suas características químicas e biossintéticas considerando o nível de oxidação do seu anel C. C Flavan-3-ol Flavanona Flavonas Flavonóis Antocianidinas Isoflavonas Chalconas Auronas C Flavanonóis 20 21 28/10/2019 11 FLAVONÓIS E FLAVONAS Flavonóis são flavonas substituídas por uma hidroxila no C-3. Frequentemente oxigenados (hidroxilas e/ou metoxilas). Análises, síntese e reações químicas possuem uma base comum. OH O O OH OH OH O O OH Flavonol Flavona FLAVONÓIS E FLAVONAS ➢ Suas cores variam do branco ao amarelo. ➢ Sendo identificados em quase todo reino vegetal. ➢ A maioria das flavonas e flavonóis identificados em plantas estão sob forma conjugada. Quercetina-3-O-glicosídeo Luteolina-7-O-glicosídeo 22 23 28/10/2019 12 FLAVONAS Apigenina e luteolina, livres ou conjugadas, são as flavonas mais abundantes encontradas em plantas. FLAVONÓIS Galangina Kaempferol Quercetina Miricetina 24 25 28/10/2019 13 FLAVONÓIS Quercetina-3-O-glicosídeoLuteolina-7-O-glicosídeo DI-HIDROFLAVONOIDES FLAVANONAS (DI-HIDROFLAVONAS) FLAVANONÓIS (DI-HIDROFLAVONÓIS OU 3- HIDROXIFLAVANONAS) ➢ Menos frequentes que as flavonas e flavonóis. ➢ Ligação simples entre os carbonos 2 e 3. ➢ Possuem centros de assimetria em suas moléculas. ➢ Geralmente glicosiladas por um dissacarídeo na posição C7. 26 27 28/10/2019 14 FLAVANONAS Intermediários da biossíntese da maioria da classe dos flavonoides. Em frutas cítricas, as flavanonas são responsáveis por aproximadamente 95% do conteúdo total flavonoide Eriocitrina Eriodictyol Hesperidina Hesperetina FLAVANONAS FLAVANONAS ➢ Antioxidantes; ➢ Hipolipidêmicas; ➢ Anti-hipertensivas; ➢ Anti-inflamatórias; ➢ Antidiabéticas. ➢ Age sobre o sistema vascular, normalizando a circulação e aumentando a resistência dos vasos sanguíneos Hesperidina 28 29 28/10/2019 15 FLAVANONÓIS ➢ Isolada da Ampelopsis grossedentata. ➢ Utilizada na medicina tradicional chinesa há mais de 2000 anos: ✓ Tratamento de doenças do fígado. ✓ Agente detoxificante para intoxicação alcoólica. ➢ Em formulações tópicas favorece a queima e dissolução de gorduras. Ampelopsina ou diidromiricetina BIFLAVONÓIDES Dímeros de flavonoides: ➢ Flavona-flavona / Flavanona-flavanona / Flavona-flavanona Hinoquiflavona Morelloflavona Biflavonoide do tipo GB1 30 31 28/10/2019 16 BIFLAVONÓIDES Dímeros de flavonoides: ➢ A ligação das unidades pode se fazer entre C-C ou C-O-C. Hinoquiflavona Amentoflavona BIFLAVONÓIDES ➢ O Hypericum é usado como antidepressivo e contém numerosos componentes biologicamente ativos. ➢ A amentoflavona causa o enfraquecimento da ligação entre benzodiazepínicos e receptores GABA. Amentoflavona Hypericum perforatum 32 33 28/10/2019 17 CHALCONAS ➢ Ausência do heterociclo central C. ➢ Núcleo 1,3-diarilpropano. ➢ Os anéis aromáticos estão unidos por uma cadeia de três carbonos cetônica a,b-insaturada. ➢ Precursores da via de biossíntese dos flavonoides. CoreopsinaMareína Buteína 1 2 3 CHALCONAS ➢ Sofrem isomerização em flavanonas com relativa facilidade durante isolamento nas plantas ou hidrólise alcalina. ➢ Edulcorantes e protetores contra a luz e calor. 34 35 28/10/2019 18 AURONAS ➢ O nome se refere à cor de ouro apresentada por esses compostos e da semelhança estrutural com as flavonas. ➢ A maioria apresentam a configuração Z (Z-auronas). AURONAS E CHALCONAS ➢ Apresentam pigmentação amarela que passa a vermelha em meio alcalino. ➢ São identificadas em geral nas mesmas plantas. ➢ São encontrados em diferentes órgãos vegetais, sobretudo nas flores, contribuindo para a pigmentação da corola. ➢ Estão implicadas na polinização como atraentes de insetos e/ou pássaros. Bidens pilosa 36 37 28/10/2019 19 ANTOCIANINAS ➢ É um dos mais importantes grupos de pigmentos de plantas solúveis em água. ➢ São em grande parte responsáveis pelas cores laranja, rosa, vermelho, violeta e azul das pétalas de flores e frutos de vegetais superiores. ➢ Atraentes de insetos e de pássaros, com o objetivo de polinizar e dispersar as sementes.➢ Atividade inibidora do crescimento de larvas de alguns insetos. Centaurea cyanus L. ANTOCIANINAS ➢ Antocianosídeos são mais estavéis que a forma livre. ➢ Os açúcares estão principalmente na posição C-3 e C-5. ➢ Os pigmentos são responsáveis pela cor vermelha de suco de frutas e vinhos. ➢ Possuem atividade anti-inflamatória e antiedematogênicas. Primulina 38 39 28/10/2019 20 ISOFLAVONOIDES ➢ Neste grupo, o anel B se liga ao núcleo benzopirano pelo C-3. ➢ Distribuição taxonômica restrita. ➢ Ocorrência quase exclusiva em Fabaceae. ➢ Formadas, como os demais flavonoides, via chalconas. ISOFLAVONOIDES ➢ Fitoalexinas - produzidas nos vegetais em resposta a uma infecção por um agente patogênico (fungos e bactérias). ➢ Propriedades inseticidas - rotenoides. Rotenona 40 41 28/10/2019 21 ISOFLAVONOIDES ➢ Atividade estrogênica - isoflavonas e cumestanos (semelhança estrutural com o hormônio feminino estradiol). ➢ Encontradas em abundância nos grãos de soja (Glycine max l.) Estradiol ISOFLAVONOIDES ➢ Alternativa natural de terapia hormonal para mulheres. ➢ Redução dos níveis de colesterol. ➢ Redução do risco de doenças cardiovasculares. ➢ O equol possui alta afinidade por receptores estrogênicos. EquolDaidzeína 42 43 28/10/2019 22 NEOFLAVONOIDE ➢ Quando o anel B se liga ao núcleo benzopirano pelo C-4. ➢ 4-arilcumarinas e as dalbergionas são as mais abundantes. PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS ❖ São compostos pigmentados (na maioria), sólidos cristalinos de cor branca a amarelo-claro. ❖ O poder cromóforo relaciona-se com o número e posição das hidroxilas. A introdução de hidroxilas aumenta o efeito batocrômico (o espectro no UV desloca-se para regiões de maiores comprimentos de onda). ❖ Alguns são indicadores naturais de pH (antocianinas). ❖ São resistentes ao calor (alto ponto de fusão). 44 45 28/10/2019 23 PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS ❖ As agliconas são pouco solúveis em água fria, solúveis em solventes apolares e em soluções aquosas de hidróxidos alcalinos; ❖ A solubilidade é aumentada em água quente; ❖ Geralmente as agliconas dissolvem-se em etanol e metanol ou acetona; ❖ Alguns menos polares dissolvem-se em clorofórmio; ❖ Heterosídeos são solúveis em água, álcoois e outros solventes orgânicos polares, insolúveis em solventes orgânicos apolares. EXTRAÇÃO • Retira graxas, pigmentos e esteroides. • Facilita a extração dos flavonoides. Primeira Extração: Solventes apolares • Extrai as agliconas livres pouco polares. Segunda Extração: Clorofórmio, Diclorometano ou Acetato de Etila • Extrai as agliconas poliidroxiladas e a maior parte dos heterosideos. Terceira Extração: Acetona, Metanol ou Água • Extrai os heterosideos oligossacarídicos e os derivados flavanoídicos (Taninos). Quarta Extração: Água Quente • Extrai antocianinas e antocianidinasExtração em meio ácido 46 47 28/10/2019 24 REAÇÕES DE CARACTERIZAÇÃO Permitem a distinção entre as diversas classes dos flavonoides através de reações onde a cor obtida varia conforme o núcleo, número e posição dos substituintes hidroxilados. ❖ Reação de Shinoda ou reação da cianidina; ❖ Reação com hidróxidos alcalinos; ❖ Reação com cloreto de alumínio. REAÇÕES DE CARACTERIZAÇÃO Reação de Shinoda (reação da cianidina): Adição de Mg e HCl. ❖ Mudança da coloração de amarelo para vermelho. ❖ Os flavonóides sofrem redução pelo hidrogênio liberado na reação do Mg com HCl. ❖ Reação negativa para chalconas e isoflavonas. 48 49 28/10/2019 25 REAÇÕES DE CARACTERIZAÇÃO Reação com cloreto de alumínio. ❖ Formação de complexo com cloreto de alumínio. Amarelo Amarelo forte PROPRIEDADE ANTIOXIDANTE Os radicais livres podem ser eliminados do organismo por ação de agentes enzimáticos e agentes antioxidantes como os flavonoides. A proteção antioxidante é dada pela: a - captura direta dos radicais livres: os flavonoides bloqueiam a oxidação sequestrando os radicais primários como por exemplo os superóxidos; b - redução da atividade das enzimas oxidativas; c - diminuição da concentração de lipídios peroxidados no plasma. 50 51 28/10/2019 26 PROPRIEDADE ANTIOXIDANTE Os radicais livres são espécies químicas contendo pelo menos um elétron desemparelhado, o excesso de radicais livres causa o stress oxidativo. Doenças associadas ao stress oxidativo: ❖ Envelhecimento precoce; ❖ Artrite; ❖ Catarata; ❖ Infarto do miocárdio; ❖ Aterosclerose; ❖ Mal de parkinson; ❖ Câncer. PROPRIEDADE ANTIOXIDANTE Relação Estrutura/Atividade Antioxidante ❖ A estrutura orto-dihidroxi no anel B confere maior estabilidade da forma radical e participa mais efetivamente do transporte de elétrons. ❖ A ligação dupla conjugada com a função 4-oxo aumenta a estabilidade da forma radical por ressonância com o anel B. ❖ Flavonóides com posições 3 e 5 hidroxiladas juntamente com o 4-oxo são os que apresentam o maior poder depurador. ❖ Metilação do grupo hidroxila diminui a atividade antioxidante. Kaempferol 52 53 28/10/2019 27 ATIVIDADES FARMACOLÓGICAS ❖ Antimicrobiana ❖ Antiinflamatória (inibição da COX) ❖ Fotoproteção (atua semelhantemente aos filtros químicos) ❖ Atividade Hormonal (isoflavonas) ❖ Antitumoral (atua em diferentes fases na gênese do câncer) ❖ Antialérgico ❖ Diurética ❖ Antiespasmódica ATIVIDADES FARMACOLÓGICAS ❖ Proteção do parenquima hepático: no tratamento de hepatites agudas e crônicas pela diminuição da bilirrubina. ❖ Ação hipocolesterolemiante: as flavonas diminuem o nível do colesterol LDL. ❖ Propriedade Vitamínica P (Fator P) isto é, diminui a permeabilidade dos capilares e aumenta a sua resistência, favorecendo assim a circulação do sangue. ❖ Estimula a regeneração de rodopsina, também chamada “púrpura visual”, um pigmento da retina. 54 55 28/10/2019 28 ATIVIDADES FARMACOLÓGICAS ❖ Ação Inibitória da aldose redutase, atuando na etiologia da catarata dos diabéticos. ❖ A enzima aldose-redutase que converte o excesso de glicose em sorbitol, substância causadora direta da catarata diabética. FONTES DE FLAVONOIDES E DROGAS VEGETAIS 56 57 28/10/2019 29 FONTES DE FLAVONOIDES ❖ Flavanonas, flavonas: Mel, própolis, vinho tinto, chá, frutas cítricas (limão e a laranja), cereja. ❖ Flavonóis: Mel, própolis, uva, ameixa, pêra, maçã, mamão, morango, cereja, pimenta verde, brócolis, repolho roxo, cebola e tomate. ❖ Isoflavonas: Soja, semente de linhaça, grãos de trigo, erva-doce. ❖ Catequinas: cacau, chocolate, chá verde. FONTES DE FLAVONOIDES A composição química da própolis inclui flavonoides: quercetina, miricetina, galangina, apigenina, crisina, kaempferol, pinocembrina e naringenina, além de outras substâncias como terpenóides e fenilpropanóides. Propriedades antibacteriana, antifúngica, antiviral, anti-inflamatória, hepatoprotetora, antioxidante, antitumoral, imunomodulatória, etc. 58 59 28/10/2019 30 DROGAS VEGETAIS GINKO Nome científico: Ginkgo biloba Família: Ginkgoaceae Parte utilizada: folhas Composição química: esteróis, álcoois, cetonas alifáticas, ácidos orgânicos, sesquiterpenos, flavanóides e diterpenos. Flavanóides apresentam atividade sequestradora de radicais livres. Extrato seco padronizado: flavonóides (24%) e gincolídeos (6%). DROGAS VEGETAIS CITRUS Família: Rutacea Flavonóides em abundância no pericarpo, na forma de heterosídeos. Empregados puros ou em associações diversas, como por exemplo com ácido ascórbico. Tratamento de manifestações de insuficiência venosa crônica, funcional e orgânica dos membros inferiores. 60 61 28/10/2019 31 DROGAS VEGETAIS FLAVANONAS E FLAVONAS DE CITRUS DROGAS VEGETAIS Maracujá Nome científico: Passiflora sp. Família: Passifloraceae Parte utilizada: folhas e partes aéreas Composição química: ácidos fenólicos, cumarinas, fitoesteróis e heterosídeos cianogênicos, menos de 0,03% de alcalóides indólicos e numerosos flavanóides. Propriedades sedativas, antiespasmódicas e ansiolíticas. 62 63 28/10/2019 32 DROGAS VEGETAIS MIRTILO Nomecientífico: Vaccinium myrtillus L.. Família: Ericaceae Parte utilizada: frutos Composição química: os frutos são ricos em flavonóides, principalmente em antocianinas e proantocianidinas. Uso: prevenção de infecções do trato urinário, atividade anti-inflamatória, antitumoral e antioxidantes. Largamente usado pelas industrias para extração dos antocianosídeos. DROGAS VEGETAIS CHÁ VERDE Nome científico: Camellia sinensis O chá verde é rico em catequinas. A menor incidência de câncer de próstata na China é atribuído ao consumo regular de chá verde. Relatos de uso na prevenção de câncer de: estômago, pâncreas, pulmões e colon. 64 65 28/10/2019 33 REFERÊNCIAS DEWICK, P. M. (2002) Medicinal Natural Products: A Biosynthetic Approach. 2nd Ed. West Sussex: Wiley. p. 137 -184. SIMÕES, C.M.O., et al. Farmacognosia - da planta ao medicamento. Florianópolis: Editora da UFSC; Porto Alegre: Editora da Universidade. p. 577 - 609. BRUNETON, J. Elementos de fitoquímica y de farmacognosia. 1.ed. Zaragoza: Editorial Acribia, 1991. p. 239 - 259. 66
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