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1 RESUMOS FITOQUÍMICA E FARMACOGNOSIA I Fármacos Vegetais ▪ Fármacos Vegetais São essencialmente plantas inteiras, fragmentadas ou cortadas, partes de plantas, algas, fungos e líquenes, sem qualquer tratamento. Os fármacos vegetais são corretamente definidos pelo nome botânico científico de acordo com o sistema binominal (género, espécie, variedade e autor). Caso seja utilizado algum tratamento de descontaminação, é necessário demonstrar que os constituintes dos fármacos não foram afetados e que não persistem resíduos nocivos. A utilização de óxido de etileno na descontaminação dos fármacos vegetais é proibida. Os fármacos vegetais para tisanas têm uma definição própria e consistem exclusivamente num ou mais fármacos vegetais destinados a preparações aquosas para uso oral obtidos por decocção (ferver), infusão (água fervente) ou maceração (sem calor). A preparação é efetuada imediatamente antes do emprego. Notas: usa-se apenas a parte da planta específica onde há interesse terapêutico; se me pedirem a definição de Sene tenho de dizer a parte da planta e a espécie “folículos secos de Cássia senna L.”. ▪ Obtenção de fármacos vegetais Antigamente usava-se o crescimento espontâneo, que era de fácil acesso e uso tradicional. Atualmente usa-se exclusivamente a cultura para os medicamentos, que pela FP apresenta maior rendimento. Permitem ainda: o Seleção de quimiótipos (plantas que expressam o mesmo fenótipo mas quimicamente são diferentes) – Fenótipo/Genótipo; o Uniformidade de constituintes – Natureza/teor; o Procura pelo mercado; o Redução do risco de troca de espécie; 2 o Redução da extinção de espécies; o Controlo de espécies sujeitas a regulamentação, porque é necessária a autorização do Infarmed; o Colheita mecanizada. Os primeiros dois pontos levam a um maior rendimento. Quando uma planta tem mais do que um quimiótipo é necessário ter em atenção os que interessam. Esta seleção reduz o risco de trocar as espécies. ❖ Prós e Contras da cultura: A Agência Europeia do Medicamento (EMA) tem guidelines específicas no que diz respeito à produção de matérias-primas para medicamentos à base de plantas. Nesse documento, estão descritas especificações regionais e nacionais sobre higiene no manuseamento e o material adequado, como deve ser utilizado e por quem; informações sobre género, espécie, quimiótipo da planta; indicações sobre manutenção e proteção das culturas e o impacto ambiental; inclui todas as informações sobre o cultivo, colheita, processamento e armazenamento de forma a garantir a máxima segurança. Prós Contras Custo mais reduzido que a síntese de compostos Situação sociopolítica pode levar ao abandono da plantação e ao foco da síntese, caso esta seja viável A descoberta de novas aplicações implica mais matéria prima e, portanto, é necessária uma produção que dê resposta Flutuações económicas (oferta/procura) Política económica (FAO, UNESCO…) Síntese de compostos com ação similar Investigação, leva à descoberta de novas moléculas Doenças e pragas, não há como controlar a perda de cultura 3 ▪ Cultura Primeiramente, é necessário escolher o que se quer preparar e como: através de populações espontâneas ou modificação genética. As populações espontâneas induzem maior variabilidade genética. É necessário ter em conta fatores económicos e agronómicos (gerais e específicos). Antes da reprodução é necessário habituar a planta ao local onde será cultivada – domesticação. É necessário um controlo de infestantes, insetos, doenças e produtos radioativos. A cultura biológica utiliza uma adubação orgânica (não usa pesticidas nem herbicidas). Para garantir que não tem produtos tóxicos coloca-se em quarentena. Para a realização do Ensaio de qualidade, faz-se a pesquisa a Elementos estranhos. Os elementos estranhos são constituídos no todo ou em parte por: partes estranhas – qualquer elemento proveniente da planta mãe, mas que não seja constituinte do fármaco vegetal; e por matérias estranhas – qualquer elemento estranho à planta mãe, de origem vegetal ou mineral. Antes de se iniciar a propagação têm de se estudar os fatores edafoclimáticos: o Temperatura o Pluviosidade o Tempo de insolação o Altitude o Tipo de solo A propagação pode ser vegetativa ou por sementes: o A vegetativa é a mais usada, usam-se partes da planta (caules, raízes, etc.), é não sexuada, é igual à planta mãe, é mais rápida; o Por sementes existe maior variabilidade quantitativa, é mais lenta, há tratamento químico e físico das sementes (por arrefecimento, luz, redução da água, etc.) – dormência/latência, a distribuição nos solos não é uniforme – as sementes pequenas têm baixo poder germinativo e o tempo de germinação longo leva ao aparecimento de infestantes; 4 o Existe ainda a micropropagação, usada em plantas de propagação difícil, são plantadas partes da planta/tecido em viveiro (em meios apropriados e manuseamento específico) e depois é transportado; tem características da planta mãe. ▪ Colheita O material vegetal que se recolhe tem de ter interesse. Como a composição varia ao longo do ano é necessário escolher adequadamente a altura da recolha; A idade da planta afeta a composição (ex.: a dedaleira é colhida mais jovem, enquanto que o mentol é recolhido quando as plantas são mais velhas). Quanto ao controlo microbiológico, os medicamentos que necessitarem de água fervente podem ter uma contagem maior de microrganismos, porque a água quente vai inativá-los. ▪ Secagem A eliminação da água leva à inibição de sistemas enzimáticos e, assim, ao impedimento do desenvolvimento de microrganismos. Consoante a parte da planta, a temperatura de secagem será diferente: o 20-40ºC para folhas e sumidades floridas; o 50-70ºC para cascas e raízes; A secagem diminui a teor de humidade a 5-10%. Estas temperaturas devem ser respeitadas, o uso de uma temperatura superior pode degradar o fármaco (Ex: a baunilha aquecida demasiado pode formar componentes nocivos à flora intestinal, através da oxidação.). Os métodos de secagem são variados: o Temperatura ambiente (ao ar livre e ao sol ou à sombra em local ventilado); o Calor artificial (estufas, armários de secagem ou túneis de ar quente); 5 o IV; o Estufa sob vazio (produtos muito sensíveis); o Liofilização; ▪ Conservação A conservação depende de vários fatores: o Humidade: a água interfere com sistemas enzimáticos e fungos; o Tenuidade: compostos com tenuidade mais baixa (mais finos) são mais voláteis e sofrem mais oxidação; o Temperatura; o Luz: as clorofilas têm de ser guardadas longe da luz; o Recipiente: o vidro é o mais indicado. Para impedir a presença de aracnídeos e insetos deve-se ter o local bem ventilado, temperatura baixa e com p-diclorobenzeno. O prazo de validade depende dos constituintes, por exemplo: aromáticos – 1 ano; outros – 1 ano e meio a 3 anos. A determinação do prazo pode ser feita através de um controlo cromatográfico sobre o aumento dos constituintes. ▪ Controlo da qualidade É necessária uma padronização para garantir que os fármacos vegetais têm o efeito adequado. É necessário: o A escolha da variedade química a usar (quimiótipos); o Manutenção de condições de cultura (solo, insolação, rega…); o Época de colheita determinada por ensaios químicos; o Secagem e armazenamento protocolados – definir quais as melhores condições. Ensaios da farmacopeia: 6 o Características organoléticas, por comparação com amostras autênticas; o Qualidade: ▪ Elementos estranhos ▪ Perda de peso por secagem ▪ Água por arrastamento ▪ Cinzas o Índice de amargor ▪ Índice de intumescência (muita mucilagem); o Contaminações: metais pesados, resíduos de pesticidas, microbiológica;o Constituintes: Identificação e doseamento – perceber que constituintes têm, se têm o de interesse e em que concentração; o Botânica: macroscopia e microscopia. ▪ Monografia farmacopeica do Sene, folha 1. A definição é a primeira coisa e é muito importante porque a classificação em latim é igual em todo o mundo e porque indica o nome completo da espécie. Inclui também o teor e a parte da espécie. 2. Características 3. A identificação contém os ensaios necessários: o primeiro é sempre análise macroscópica; o segundo é análise microscópica (a preparação microscópica deve ter uma quantidade mínima de pó, a lamela em cima, começar com a objetiva de 10x, o reagente de Steinmetz cora diferentes estruturas de diferentes cores; pode ainda estar descrita cromatografia ou outras técnicas. 4. Ensaios de qualidade 5. Doseamento depende do tipo de composto, pode ser espetrofotométrico, HPLC, etc. 6. Conservação ▪ Utilização atual das plantas medicinais o In natura o Formas galénicas 7 o Obtenção de princípios ativos o Semissíntese de princípios ativos Cultura in vitro de tecidos vegetais Este tipo de cultura tem por base um método de produção de biomassa, no qual todas as condições físicas e químicas estão controladas. ▪ Material vegetal Escolhe-se o material com teor mais elevado da substância. As taxas de sobrevivência e de crescimento dependem do estado fisiológico da planta original e da idade do órgão fonte. As plantas mais saudáveis, com partes mais jovens e menor grau de diferenciação têm maior garantia de uma cultura viável. É necessário desinfetar o material de partida da cultura, para isso: 1. Passa-se uma solução aquosa de agente químico (EtOH 70%, NaCLO 2%, Ca(ClO)2 9-10%) e espera-se algum tempo; 2. Lava-se repetidamente com água destilada e esteriliza-se até sair o agente químico. ▪ Meio de cultura: Os meios de cultura podem ser líquidos ou semissólidos. Neste ultimo, a concentração do gelificante é muito importante para se obter a concentração necessária. o Plântulas são plantas bebés; o O shoot é a parte aérea; o Callus é tecido morto, células diferenciadas que se agregam; o Protoplastos são células vegetais sem parece celular. 8 Líquido Semissólido Indicado para células em suspensão e calos É necessário um agente gelificante (agar 0,8-1%, agarose, goma, alginato, pectina) A taxa de crescimento é maior, porque o tecido está em contacto com o meio em toda a sua superfície, havendo maior absorção de nutrientes Permite a recolha de explantes pequenos O inconveniente é o reduzido O2 disponível, que leva a hipoxia e metabolitos tóxicos que podem diminuir a taxa de crescimento Já contacta com o ar então não precisa de oxigenação Para minimizar esse problema pode-se introduzir ar esterilizado através de rotação e agitação Tem maior estabilidade física, há formação de calos sem desagregação A sua esterilização pode ser por autoclavagem a 121ºC ou filtração por membranas de diâmetro 0,22µm. O pH do meio é muito importante, no início a tendência é diminuir um pouco, mas depois aumenta até se aproximar da neutralidade (5,5-5,8). Existem reguladores de crescimento responsáveis pelo alongamento e divisão celular. 9 As auxinas são mais responsáveis pelo alongamento e as citocinas pela divisão celular, têm uma ação combinada. Estes reguladores são hormonas vegetais naturais. Características particulares: as auxinas têm sempre um anel aromático (benzeno, nafteno, butienol…), têm sempre um grupo carboxílico e há uma semelhança na distância a que está o grupo carboxílico do anel aromático; as citocinas derivam da adenina e variam no substituinte grupo 6-Amino. ▪ Produção 1. Escolha do explante (segmento, órgão, tecido); 2. Esterilização; 3. Inoculação (assepsia); 4. Incubação/crescimento. É essencial uma temperatura 20-25ºC, a luz pode ser benéfica ou prejudicial, o pH afeta a absorção de nutrientes e precursores e a atividade das enzimas, a humidade deve estar a 70% e consoante a quantidade de O2 tem de se considerar o arejamento/agitação. Requer um investimento inicial muito grande, mão-de-obra especializada, equipamento e instalações adequadas. 10 ▪ Manipulação É possível alterar a composição do meio para obter compostos de interesse; adicionar ou retirar fitorreguladores; adicionar precursores biossintéticos, que não são tóxicos nem suscetíveis a degradação enzimática. Permitem uma fácil penetração nas células. Eliciação é o ato de fazer sair e existem elicitors bióticos e abióticos. As fitoalexinas combatem a infeção por microrganismos patogénicos e componentes estruturais - elicitors bióticos. Também combatem o stress causado por elicitors abióticos como UV, temperatura, metais pesados e sais. Em engenharia metabólica há introdução de genes codificadores de novas enzimas de vias metabólicas (a planta não tinha uma dada via metabólica porque não tinha a enzima, passando a ter, passa a produzir novos compostos); não só pode haver introdução de genes, mas também sobreexpressão (ou seja, querem aumentar a expressão e produção); com a utilização de RNA antissense há bloqueio de vias metabólicas e só é produzido o desejado); pode também haver estimulação da atividade enzimática. ▪ Casos de estudo FEL-DA-TERRA 1. 3-OH-1,5,6-triMeO-xantona 2. 1,3,5-triOH-2-MeO-xantona 3. 1,5-diOH-3-MeO-xantona 4. 1,6-diOH-3,5-diMeo-xantona 5. 1-OH-3,5,6-triMeo-xantona 11 6. 1-OH-3,5,6-triMeo-xantona 7. 1-OH-3,5,6,7,8-pentaMeo-xantona 8. 1-OH-3,5,6,7-tetraMeo-xantona 9. 1,8-diOH-3,5,6,7-tetraMeo-xantona HIPERICÃO-DO-GERÊS 1. Ácido 3-O-cafeoilquínico 2. Ácido 5-O-cafeoilquínico 3. Quercetina 3-O-sulfato 4. Quercetina 3-O-glucósido + quercetina 3-O-galactósido 5. Quercetina 3-O-arabinósido 6. Quercetina 3-O-ramnósido 7. Quercetina 8. Campferol Nota: O AgNO3 é um inibidor do etileno que é um fator de stress para as plantas, então pode ser usado como suplemento da cultura. No entanto, havendo menos stress há menos compostos fenólicos e sendo estes os principais constituintes da Brassica oleraceae var. costata, a utilização do AgNO3 nas suas culturas não traz benefícios. 12 Glúcidos São elementos estruturais (ex: celulose) do metabolismo primário (polissacarídeos), têm a função de reserva energética (amido), são constituintes de metabolitos e precursores. ▪ Oses simples Mais comum é 5-6C. o Aldeídos ou cetonas polihidroxilados o Derivados de oxidação ou redução o Desoxiaçúcares o Oses aminadas ▪ Ósidos (ligação osídica) A ligação osídica, também chamada de hemiacetálica é a ligação entre açúcares. Esta ligação pode formar: o Holósidos: oligossacáridos (2-10 moléculas), polissacáridos/glicanas (>10 moléculas) o Heterósidos: ose ou oligósido + molécula não osídica (genina ou aglícona) - não é o açúcar que vai defini-lo. Podem ser: N-heterósidos, O-heterósidos, C- heterósidos ou S-heterósidos. ▪ Oses simples Podem ser classificadas quanto: o ao número de átomos de carbono: tetroses, pentoses, hexoses, etc; o à natureza do grupo carbonilo: aldoses (-ose), cetoses (-ulose); o numeração, carbono aldeídico, carbono cetónico; 13 ▪ Projeção de Fisher ▪ Epímeros Epímeros têm a mesma forma, mas diferente orientação. ▪ Projeções de Haworth As projeções de Haworth são representações da forma fechada dos açúcares este fecho é devido ao carbono que tem o grupo carbonilo e de um hidroxilo. Ao fechar passa a ter mais um carbono quiral. Tudo o que estiver para a direta na forma aberta passa para baixo, e que estiver à esquerda passa para cima na forma fechada. Nos açúcares D, o carbono primário ficafora do círculo enquanto que, nos açúcares L, acontece o aposto e o carbono primário fica para dentro do círculo. Ex: a manose é o epímero em C2 da glucose; a galactose é o epímero em C4 da glucose; a frutose é a cetose correspondente à glucose e à manose 14 Se o hidroxilo que está ligado ao carbono anomérico, onde estava o grupo carbonilo, estiver para o mesmo lado que o carbono primário, estamos perante o anómero β. Se estiverem para o lado oposto, estamos perante o anómero α. A mutarrotação corresponde à transformação do anómero α em β e vice-versa. Nota: na numeração dos carbonos, deve atribuir-se o número mais baixo ao carbonilo. Quando a ponte é estabelecida entre o C1 e o C4 estamos na presença de uma forma furanósica (normalmente cetoses) e o átomo de oxigénio representa-se no topo; na forma piranósica (normalmente aldoses), a ponte estabelece-se entre o C1 e o C5 e o átomo de oxigénio representa-se no canto superior direito da molécula. ▪ Poder redutor A capacidade de mutarrotação está relacionada com o poder redutor. Para que isto ocorra, para que a molécula possua poder redutor, é necessário que a molécula se abra e que regenere o aldeído ou a cetose, conforme o caso. Depois, há uma reação que envolve o licor de Fehling, que possui hidróxido cúprico. O que acontece é uma oxidação, onde a molécula de açúcar se transforma no ácido correspondente e há libertação de 15 óxido cuproso. Este último, por aquecimento, desidrata dando origem a óxido de cobre, que precipita e forma uma cor vermelho-tijolo. Para que isto possa acontecer, é necessário que o hidroxilo no carbono anomérico (C1 na aldose e C2 na cetose) esteja disponível. Os glúcidos estão muito envolvidos no Ciclo de Calvin: • O 3-Fosfoglicerato tem 6C e rapidamente se dissocia para dar origem a duas moléculas de gliceraldeído-3-fosfato; • O gliceraldeído 3-fosfato (G3P) é essencial na formação de açúcares e para a regeneração do CO2; • A ribulose bifosfato (RuBP) é o aceitador de CO2. 16 Necessário reter deste esquema: o gliceraldeído 3-fosfato combina-se com outras moléculas e sofre isomerização. Depois da isomerização pode-se conjugar com outra molécula de gliceraldeído 3-fosfato ou com eritrose-4-fosfato (compostos que alimentam cada uma das vias), seguindo diferentes vias, apesar de que o que acontece nessas vias é muito semelhante. Em ambas as vias: primeiro há perda de um grupo fosfato e posterior transferência de uma unidade de 2-ceto para o gliceraldeído-3- fosfato. Há possibilidade ainda da frutose-6-fosfato isomerizar e dar origem à glucose-6- fosfato. O gliceraldeído-3-fosfato pode combinar-se com: • Sedo-heptulose-7-fosfato, produto da via b, e formar a eritrose-4-fosfato, que alimenta esta via (regenera o ciclo); • Frutose-6-fosfato, produto da via a, e formar ribose-5-fosfato, que regenera o aceitador de carbonos do ciclo. A xilulose-5-fosfato forma-se em qualquer um dos casos e irá conjugar-se com a ribose- 5-fosfato para formar a ribulose-1,5-difosfato, que é um aceitador de CO2 no ciclo de Calvin. Açúcares simples DESOXIAÇÚCARES São açúcares que perderam grupos OH por redução, normalmente no C2 ou C6 ou ambos, como é o caso da 2-D-desoxirribose, L-fucose, L-ramnose e D-digitoxose. Estes desoxiaçúcares estão presentes em gomas, heterósidos cardiotónicos e DNA. 17 ÁCIDOS URÓNICOS Resultam da oxidação de oses, através de desidrogenases, e em vez de termos CH2OH (C6 normal nas hexoses) passamos a ter um grupo carboxílico (COOH). Estão presentes em pectinas, mucilagens e gomas. Exemplo: sabendo a estrutura da glucose sabemos a da galactose (epímero em C4); sabendo a da galactose sabemos do ácido galacturónico. OSES AMINADAS (açúcares aminados) Um dos grupos hidroxilo é substituído por um grupo amina. Podem ser encontrados nos polissacáridos ou em glicoproteínas. POLIOIS Há uma redução do grupo carbonilo e, ao invés da molécula possuir o grupo carbonilo, possui apenas grupos hidroxilo. Glucosamina 18 ▪ Utilização em farmácia das oses simples D-GLUCOSE É um açúcar que resulta da hidrólise enzimática do amido. A administração é parentérica e, consoante a concentração da solução administrada, esta é usada com diferentes finalidades. o Concentrações mais baixas (5-10%): prevenção da desidratação intra e extracelular; hidratação; profilaxia e tratamento de cetose (desnutrição); aporte calórico; veículo de aporte terapêutico (pré-, per-, pós-operatório). o Concentrações mais altas (15, 20, 30, 50%): nutrição parentérica e hipoglicemia. Nestes casos, as soluções são administradas lentamente e os doentes são monitorizados. D-FRUTOSE É um açúcar que é obtido pela hidrólise da insulina, ou a partir do açúcar invertido. É também utilizada na alimentação parentérica, em regimes diabéticos ou desportistas (devido à reabsorção intestinal lenta) e como edulcorante (poder bastante superior ao da sacarose). D-SORBITOL É um poliol, que geralmente é obtido por hidrogenação da glucose. Apresenta propriedades laxativas e atua como laxativo osmótico porque promove a retenção de água e de eletrólitos; o seu metabolismo dá origem a ácidos que estimulam o peristaltismo; apresentam ainda propriedades colecistocinéticas. Por estas razões, é usado em casos de obstipação e dispepsia. As soluções a 5, 10% têm a mesma utilização da glucose e pode ainda funcionar como edulcorante (E420) e em regime para diabéticos (frutose – glicogénio). Em termos de farmacotecnia, é usado como regulador da humidade (pós), no retardamento da cristalização dos açúcares e para garantir a textura de formas pastosas. O sorbitol apresenta uma fermentação muito lenta e, por essa razão, não varia muito o pH da cavidade bucal, logo é pouco cariogénico. Para além deste composto, são usados ésteres de sorbitano e derivados polioxentilénicos. 19 Está contraindicado em casos de colonopatia inflamatória, síndrome oclusivo e síndrome doloroso abdominal. XILITOL É também um poliol, que apresenta propriedades edulcorantes (E967) e é muito utilizado na preparação de xaropes. Ajuda a prevenir a cárie porque não é acidogénico e porque possui uma ação sobre uma bactéria Streptococcus que se encontra na saliva e placa dentária. Apresenta alguns problemas indicados associados à sua utilização excessiva, nomeadamente o aparecimento de flatulência e diarreia. D-MANITOL É também um poliol que apresenta propriedades diuréticas por via parentérica que praticamente não é metabolizado e é quase todo filtrado a nível glomerular. Em doses elevadas, podem levar ao aumento da excreção de eletrólitos. As soluções hipertónicas são sempre administradas por perfusão e são usadas em casos de oligoanúria, edema cerebral e hipertensão ocular. Possui ainda propriedades edulcorantes e laxativas quando administrado por via oral. MANÁ É uma planta que apresenta muito manitol na sua constituição. É utilizado o suco que escorre nas paredes quando se faz uma incisão no tronco, que apresenta 70% de manitol. 20 É usada em casos de obstipação, fissuras anais, hemorroidas e cirurgia retal/anal porque contribui para o amolecimento das fezes. Não causa náuseas nem cólicas e por isso pode ser usado em pediatria. D-GLUCOSAMINA É um açúcar aminado e é também designado por quitosamina. Aparece nos crustáceos (carapaças) e tem uma ação sobre as células formadoras de cartilagem e, por isso, é usada em casos de osteoartrose. É contraindicada para pessoas alérgicas a marisco. CICLITOIS São, de grosso modo, poli-hidroxicicloalcanos, ou seja, são estruturas cíclicas. O mais importante é o inositol, do qual existem vários isómeros,nomeadamente o myo-inositol. Interessam ainda as formas fosforiladas, particularmente o ácido fítico, que é a forma hexafosforilada do inositol. Este ácido é capaz de quelatar vários iões (Ca2+, Mg2+, etc), tem propriedades antioxidantes, baixando o colesterol. Faz ainda precipitar o cálcio a nível intestinal, impedindo a sua absorção, apresentando interesse em casos de hipercalciúria e litíase cálcica. Polimerização de glúcidos Para haver a ligação osídica/hemiacetálica é necessário que a molécula de açúcar seja ativada, geralmente na forma de uridina-difosfato (UDP). A ligação faz-se sempre à custa do hidroxilo hemiacetálico (no carbono anomérico). Ácido fítico 21 Este tipo de ligação é facilmente quebrada, podendo ser por hidrólise química (fácil) ou hidrólise enzimática (requer especificidade, por isso é que conseguimos digerir o amido, mas não a celulose). Podem se formar: • Oligossacáridos (homogéneos ou heterogéneos) – 2 a 10 oses • Polissacáridos (homogéneos ou heterogéneos) Oligossacáridos Os dissacáridos podem ser as unidades estruturais de polissacáridos: • A celobiose, que tem duas moléculas de glucose em ligação β(1-4), é a unidade estrutural da celulose (não temos enzimas capazes de quebrar esta ligação); • A maltose, que tem duas moléculas de glucose em ligação α(1-4), é a unidade estrutural do amido (temos enzimas capazes de quebrar esta ligação) Exemplos de outros dissacáridos: gentiobiose – 2 glucoses em ligação β(1-6) –, trealose – 2 glucoses em ligação α(1-1). Como este último tem os -OH envolvidos na ligação anomérica e não estão livres, não tem poder redutor. 22 SACAROSE - dissacárido É formada à custa de glucose e frutose. Pode também ser designada por α-D- glucopiranosil-(1-2)-β-D-frutofuranósido e é um dissacárido sem poder redutor; extrai-se da Beterraba-açucareira (Beta vulgaris) ou da Cana-de-açúcar (Saccharum officinarum), por exemplo. Estas sofrem: prensagem, tratamento com Ca(OH)2 para tratar a acidez e precipitar as proteínas, concentração, descoloração e cristalização para obter a sacarose. Este açúcar faz o transporte e reserva temporária de energia e é usada como excipiente, em xaropes (maioritariamente), comprimidos, cápsulas, e é um edulcorante. Nota: O radical (último nome) é aquele que tem o OH anomérico livre e acaba em anose. No caso da sacarose, como nenhum está livre pode-se meter primeiro um ou outro e aí o último acaba em -ósido. LACTOSE E LACTULOSE - dissacárido A maior diferença é que na molécula de lactose existe galactose ligada à molécula de glucose (1-4), enquanto que na molécula de lactulose existe lactose ligada a frutose (1- 23 4). A lactose é usada como diluente e a lactulose é um laxante osmótico, estimula o peristaltismo intestinal, faz baixar o pH do intestino, diminuindo a absorção e aumentando a eliminação do amoníaco. Por estas razões, é usada em casos de obstipação e encefalopatia hepática. Outros oligossacáridos importantes, mas com uma estrutura mais complexa, com maior número de açucares, têm sobretudo maior interesse taxonómico porque são reserva energética. Não possuem poder redutor porque não existe nenhum hidroxilo do carbono anomérico livre. CICLODEXTRINAS - oligossacáridos Resultam da degradação do amido por ação da enzima ciclodextrinaglicosiltransferase (CGT), produzida por Bacillus macerans ou Bacillus circulans, que consegue romper um segmento da hélice do amido e unir as duas porções terminais da partícula restante numa única molécula cíclica com 6, 7 ou 8 unidades de glucose, dando origem à ɑ, β e γ, respetivamente. O exterior da estrutura formada é mais hidrofílico (devido aos hidroxilos) e o interior mais hidrofóbico (corresponde às pontes éter e aos ciclos carbonato). As ciclodextrinas permitem encapsulamento molecular (não covalente), o aumento da estabilidade (térmica, química), a alteraração da solubilidade e dispersibilidade, o melhoramento da 24 biodisponibilidade, que se evite a interação entre moléculas e a degradação (gástrica, ocular) e permite ainda mascarar maus sabores e mais odores. São utilizadas para veicular princípios ativos, para veicular moléculas aromatizantes e na cromatografia. Exemplos: SUGAMADEX o Ciclodextrina com 8 unidades de glucose. É o resultado de uma modificação onde se adicionou uma cadeia lateral carregada negativamente e que é essencial para que haja uma reversão do bloqueio neuromuscular por complexação, provocado pelo rocurónio e vecurónio. Esta ação é importante porque permite aos pacientes acordar da anestesia. ACARBOSE o É um pseudo-oligossacárido, feito à custa de 2 moléculas de açúcar acarviosina (açúcar aminado) + maltose (hidroxicicloalcano). Resulta da ação da Actinoplanes sp. Possui inibidores competitivos da glucose, podendo ser utilizado no tratamento da diabetes Tipo II. o A acarbose ocupa os recetores e, ao ingerir oligossacáridos ou hidratos de carbono simples, estes não se conseguem ligar à α-glicosidase, não havendo 25 picos de insulina pós-prandiais porque a absorção dos monossacáridos é atrasada para um compartimento mais distante. Polissacáridos Os polissacáridos têm funções estruturais (dão rigidez à parede celular de plantas terrestres e dão flexibilidade às algas), de reserva de energia (amido), de proteção (hidrofilia) e defesa. Quanto à sua estrutura podem ser homogéneos ou heterogéneos, lineares ou ramificados e possuir sequências periódicas, interrompidas ou nem sequer possuir sequência. Geralmente, nas sequências periódicas, se as ligações forem β(1-4), a estrutura é em fita, se forem α(1-4) a estrutura é helicoidal e, se as ligações forem (1-6) estão associadas a flexibilidade. Estão associados ao processo de gelificação, tendo capacidade de formar umas redes macromoleculares, que são capazes de reter líquido no seu interior. Isto vai permitir a passagem de uma solução verdadeira para uma associação de cadeias e, quanto maiores as cadeias ou segmentos associados, maior a rigidez do gel que se forma. No caso de termos homopolímeros regulares, eles vão ter sempre zonas de junção muito extensas (precipitação). Os polímeros heterogéneos mas sem sequência regular aparecem, geralmente, dispersos no solvente e formam soluções viscosas. Os polímeros de sequência regular interrompida fazem junções pontuais, retendo agua no seu interior e dando origem a géis elásticos. 26 ▪ Polissacáridos de bactérias e fungos DEXTRANOS São polissacarídeos de elevado peso molecular, que consistem em unidades de α-D- glicose ligadas predominantemente por ligações glicosídicas 1-6. Podem ter ramificações de 1 ou 2 moléculas, normalmente por ligações 1-3 ou 1-2. Normalmente os dextranos surgem da sacarose, por quebra da ligação através da enzima dextrano-sucrase produzida pelas Lactobacillus ou Streptococcus. A produção dos dextranos passa então por: 1º meio rico em sacarose, 2º ação da enzima DS, 3º forma-se a glucana, 4º adiciona-se EtOH para a precipitação; por fim, dependendo do peso molecular que queremos podemos recorrer a hidrólise parcial - através de ácido (H2SO4), mutações ou dextranases fúngicas. Existem dextranos com diversos pesos moleculares, sendo o de 70 o mais utilizado. Este, em solução a 6%, é utilizado para choque hemorrágico, choque traumático, desidratação e queimaduras graves porque possui viscosidade e osmoralidade próximas da do plasma. Podem ocorrer reações de hipersensibilidade. Quanto ao dextrano 1, é usado para prevenir reações anafiláticas, bloquear reações antigénio-anticorpo, insuficiência lacrimal e como lubrificante em lentes de contacto (colírio). GOMA-XANTANA É umaglucana e uma goma aniónica (devido à conjugação quer com ácido pirúvico quer com o ácido glucurónico) que, apesar de ter “goma” no nome, não obedece às 27 caraterísticas das gomas. É um exsudado gumoso, produzido pela Xanthomonas campestris, que afeta a família Brassicaceae, à superfície das plantas. Quanto a nível estrutural, é um polímero de β-D-glucopiranose com ligações β(1-4), em que a cadeia principal possui uma ramificação, sempre em C3, que possui 3 compostos: 2 moléculas de manose, uma que faz a ligação à cadeia principal e que está acetilada no C6, e outra que está conjugada com o ácido pirúvico, a formar um acetal entre os carbonos 4 e 6. Pode ser produzida num meio de cultura rico em amido ou melaço, hidrolisado de caseína, leveduras, soja e sais minerais, obtendo-se o polímero por ação da Xanthomonas campestris, sendo depois possível precipitar a goma por ação do isopropanol. Esta é utilizada como estabilizante de suspensões/emulsões, gelificante (indústria alimentar), edulcorante e para produção de saliva artificial. LENTINANO É um polímero de β-D-glucopiranose (glucana), onde a cadeia principal possui ligações β(1-3) e é ramificada sempre na posição C6. Possui uma estrutura particular uma vez que forma uma estrutura em tripla hélice, muito importante para a sua ação, e é produzido por Lentinus edodes (fungo). É utilizado como imunoestimulante (tratamento do cancro) porque promove a proliferação de linfócitos, a atividade de macrófagos e a produção de citoquinas e está provado que, quando é usado em associação com outros compostos anti-tumorais, os resultados são melhores. 28 Para além deste polissacárido, há outras espécies que também têm este tipo de compostos: o Schizophyllum commune, que produz o esquizofilano (também um polímero de glucose com ligações β1-3) e o Coriolus versicolor, que produz o krestin. Este é um proteoglucano, ou seja, é um polissacárido combinado com proteínas. ▪ Polissacáridos de algas As algas têm um reduzido teor lipídico, 30-50% de polissacáridos não-digeríveis e são ricas em vitaminas e minerais, bem como em potássio e iodo. As algas, na sua generalidade, atuam da seguinte forma: conseguem reter água no seu interior, o que as faz inchar e tornam-se espessantes. Esta característica permite-lhes serem: espessantes, estabilizantes e gelificantes, usadas para espessar o conteúdo gástrico para impedir o refluxo e também para regimes de emagrecimento; usadas para espessar o conteúdo intestinal ao mesmo tempo que humedece o bolo fecal, estimulando o peristaltismo, logo é usado em casos de obstipação; usado como refirmante para produtos cosméticos. As algas podem ser: castanhas (Phaeophyceae), que produzem ácido algínico e fucanas, vermelhas (Rhodophyceae), que produzem galactanas sulfatadas e verdes (Chlorophyceae). ÁCIDO ALGÍNICO E ALGINATOS Algumas algas castanhas como é o caso da Laminaria, Macrocystis e Fucus produzem ácido algínico e alginatos (ver cartão). O ácido algínico é composto por dois ácidos urónicos, o ácido manurónico e o gulurónico, na forma de sais, que podem ter variadas sequências e a percentagem de um ácido ou de outro irá depender da espécie produtora, data de recolha e do estado de maturação da alga. Dependendo da concentração de 29 ácido gulurónico, desenvolve uma estrutura do tipo caixa de ovo, o que contribui para a formação e força do gel, permitindo complexar o cálcio no seu interior. O ácido gulurónico promove ainda a formação de pontes intramoleculares devido à retenção catiónica. Os catiões monovalentes e Mg2+ formam soluções coloidais e os catiões divalentes (Ca2+) formam essencialmente géis elásticos, não termorreversíveis. São usados como excipientes em formulações de libertação prolongada e gastrorresistentes e em leites protetores (dermocosmética). Como substância ativa, são usados em casos de patologia digestiva (refluxo gastroesofágico, esofagite, pirose), em compressas per- e pós-cirúrgicas e feridas crónicas e como hemostático, em úlceras hemorrágicas, odontologia e feridas. Podem ainda ser usados como aditivos alimentares. A obtenção do ácido algínico pode ser feita por: 30 CARRAGENINAS São provenientes de algas vermelhas, nomeadamente de Chondrus crispus. Possuem uma galactana do tipo AB, em que é intercalada a β-galactose com a α-galactose (1-3 e 1-4 intercaladas). A unidade A é sempre sulfatada em C4 ou em C2 (apenas 1 deles) e a unidade B é sulfatada em C6 e/ou C2 e é capaz de possuir éteres internos formados à custa dos hidroxilos dos carbonos 3 e 6. Para a obtenção de carrageninas, é necessária água quente alcalinizada, concentra-se o filtrado, e dá-se a precipitação com propanol. A baixas temperaturas, há uma maior agregação das duplas hélices. Podem ser utilizadas como excipiente (cremes, pastas, etc), na terapêutica em situações de obstipação (laxativo), úlcera gástrica, regimes de restrição, resfriados e na indústria alimentar como estabilizantes, gelificantes e inibidores da cristalização. AGAR-AGAR (gelose) Provém das algas vermelhas e é obtido por extração com água ligeiramente acidulada e quente, obtendo-se uma massa que se faz passar por um tamis. Após deixar arrefecer, é possível obter filamentos de gelose. As espécies envolvidas provêm da Gracilaria gracilis e da Gelidium amansii. A gelose é constituída por polímeros de galactose e apresenta uma mistura de 3 polissacáridos. Um deles é a agarose, que é pouco sulfatada e que possui uma estrutura linear do tipo AB, em que na unidade A pode estar galactose, que pode ou não estar 31 metilada em C6 e a unidade B é uma anidrogalactose. Outro polissacárido é a piruvil- agarose e, tal como aparecia na “goma” xantana, está combinada com ácido pirúvico para formar um acetal entre os carbonos 4 e 6. É também escassamente sulfatada. O último polissacárido é a agaropectina e é fortemente sulfatada e já não possui tantos éteres internos. A proporção dos 3 polissacáridos depende fundamentalmente da espécie produtora. O agar-agar possui um comportamento semelhante ao das carrageninas, uma vez que é solúvel em água quente e, ao baixar a temperatura, começa a formar-se um gel porque se começam a associar as cadeias em dupla-hélice. Esta gelose pode ser utilizada como pomada, creme, suspensão, emulsão, protetor gástrico, laxante mecânico, meio de cultura e espessante. FUCANAS Vêm das Laminariales e Fucales, que são algas castanhas. São polissacáridos sulfatados heterogéneos constituídos principalmente por L-fucose (1), mas também têm D-xilose (2), e ácido D-glucurónico (3). Podem dividir-se em vários tipos: o Fucoidanos: L-fucose sulfatada, unicamente com ligações 1-3 ou alternância entre 1-3 e 1-4 e com ramificações em C4; o Ascofilanas: Xilofucoglicuronanas (xilose + fucose + ácido urónico); 32 o Sargassanas: Glicuronofucoglucanas (ácido urónico + fucose + glucose); Há uma fucana com particular interesse, que é o fucoidano, que tem uma propriedade muito semelhante à da heparina: é anticoagulante porque é capaz de promover a agregação das plaquetas. Para além disso, apresenta propriedades anticancerígenas, antivíricas, antioxidantes e anti-inflamatórias. ▪ Polissacáridos de plantas vasculares - homogéneos AMIDO O amido é um polissacárido homogéneo e o único que é digerível pelos humanos. É uma substância de reserva, faz parte de alguns grãos de cereais, sementes de leguminosas, bem como de órgãos subterrâneos (batata). A análise microscópica é essencial para distinguir a origem botânica do amido, e a preparação é feita com água para que não se percam as caraterísticas dos grãos de amido – necessário verificar o tamanho, a forma, em que posição estáo hilo (centro gerador do grão de amido), se tem estrias ou não. As regiões cristalinas correspondem às cadeias lineares, as regiões amorfas correspondem às ramificações. 33 É constituído unicamente por glucose, em que as moléculas de glucose podem estar unidas por ligações α(1-4) ou então α(1-4) e α(1-6), isto porque existem 2 polissacáridos: o Amilose, que é um polímero linear e tem como unidade fundamental a maltose, que são 2 moléculas de glucose unidas por ligações (α1-4). Está mais relacionada com a origem botânica do amido. o Amilopectina é ramificada em cacho. Possui ligações α(1-4) com ramificações α(1- 6)). É o constituinte maioritário do amido. O amido, à temperatura normal, é insolúvel e retém água no seu interior; Ao aumentarmos a temperatura, a 55-60ºC, há um inchamento irreversível e gelatinização; a 100ºC há solubilização total do amido; se houver diminuição da temperatura forma-se gel. A amilose, sendo α(1-4), adquire uma estrutura helicoidal que pode incorporar moléculas hidrófobas, como ácidos gordos, iodo, álcool e outros líquidos. Existem vários tipos de amido que são usados em farmácia, nomeadamente amido “tal e qual” e o amido modificado, sendo estas modificações feitas de várias formas: o Pode fazer-se variar a proporção entre a amilose e a amilopectina; o O amido pode sofrer tratamento físico, sendo pré-gelatinizados, extrudidos ou compactados; o O amido por ser tratado por reticulação a uma temperatura inferior à de gelatinização, o que faz com que se criem pontes intramoleculares; amilose amilopectina 34 o O amido pode ser modificado quimicamente à custa dos grupos hidroxilo das moléculas de glucose e estas modificações comportam oxidação, esterificações e eterificações; o Modificação por despolimerização controlada dos amidos, que pode ser feita em meio ácido, por ação de amílases e de amiloglucosidades; O amido é utilizado na preparação de comprimidos, quer como diluente, ligante ou desagregante e na obtenção de dextrinas, ciclodextrinas e poliois. CELULOSE A celulose é o polissacárido mais abundante na natureza e a sua unidade estrutural da celulose é a celobiose β(1-4), constituída por 2 moléculas de glucose através de ligações β(1-4) e, devido a esse tipo de ligação, não é digerível pelos humanos. Uma das moléculas de glucose sofre rotação de 180º sobre a outra, fazendo com que haja o estabelecimento de pontes de hidrogénio entre o OH em C3 de uma e o oxigénio do heterociclo da outra, o que dá mais estabilidade à molécula. A estabilidade deve-se também às pontes de hidrogénio estabelecidas com as cadeias paralelas. Esta estrutura associa-se em microfibrilas que constituem a parede celular. É usada como diluente, ligante ou desagregante, tal como o amido. O algodão corresponde aos pelos das sementes de Gossypium spp. e é constituído por 94±5% de celulose. Dependendo do seu tratamento pode ser: • Algodão cardado: é penteado e fica sem impurezas sólidas (minerais, restos de fragmento de fruto); é utilizado em tubos de ensaio ou materiais de cultura; • Algodão hidrófilo: é desengordurado com solução alcalina, branqueado com soda, lavado com ácido para neutralizar a soda e depois água, seco e cardado; tem grande poder de absorção e proteção de tecidos. Para além do algodão, existem vários derivados da celulose, que incluem ésteres de celulose, éteres de celulose, possuindo diversas aplicações, nomeadamente em farmácia, como espessantes, lubrificantes, ligantes, comprimidos, cremes, loções, ou noutros tipos 35 de indústrias. Os ésteres possuem aplicação em membranas de diálise e em películas gastrointestinais. FIBRAS ALIMENTARES São resíduos vegetais resistentes à ação das enzimas do trato digestivo; são macromoléculas da parede celular e polissacáridos intracelulares. Desta forma, não são digeríveis e não são transformadas para serem absorvidas pelo organismo. Relativamente à sua hidrossolubilidade, podem ser classificadas em fibras solúveis ou fibras insolúveis. o Solúveis: hemiceluloses, pectinas, glicoproteínas, gomas, mucilagens e polissacáridos de algas; o Insolúveis: celulose, lenhina; Estas fibras vão dar origem a gases (CH4, H2, CO2) ou a ácidos gordos de cadeia curta (AGCC). Pela segunda via, incham a parede do intestino porque retêm água. Esta formação de ácidos gordos não só vai diminuir o pH do lúmen intestinal como também vai alterar o microbioma, ou seja, há um aumento do número de bactérias que contribui para o aumento do volume fecal e, portanto, a uma regulação do trânsito intestinal. As fibras solúveis têm um grande poder de adsorção e de ligação a determinadas moléculas, nomeadamente ácidos biliares, promovendo a sua eliminação nas fezes; de 36 lípidos, reduzindo a sua absorção e como consequência o nível de colesterol diminui; e de minerais, alterando o balanço mineral no organismo. Estão também associadas à formação de gel porque retêm água e isto leva à diminuição da velocidade de esvaziamento gástrico, tendo como consequências a sensação de saciedade e o retardamento da absorção de glucose. Da mesma maneira, isto leva a uma diminuição da absorção de nutrientes e a um aumento do tempo de trânsito do cólon. Ou seja, a função das fibras solúveis é regular o trânsito intestinal. Os efeitos biológicos das fibras alimentares são: regulação do trânsito intestinal (não em crianças), diminuição do colesterol, prevenção de doenças cardiovasculares, regimes de emagrecimento, regimes para diabéticos, associados a regimes hipocalóricos e prevenção do cólon-retal (?). FRUTANAS É um polímero de D-frutose que se liga a uma glucose terminal através de uma ligação β(2-1). Não possuem poder redutor porque não têm nenhum -OH anomérico livre (a frutose é uma cetose e a glucose está ligada pelo C1). Funcionam como substâncias de reserva. Exemplos: INULINA E OLIGOFRUTOSES o Presentes em órgãos subterrâneos, em espécies como: Chicória (Cichorium intybus) e dente-de-leão (Taraxacum officinale). o A inulina é uma fibra solúvel. Apesar de não ser digerida pelas enzimas intestinais, é um dos principais substratos da flora intestinal, sendo por isso considerada um 37 pré-biótico, tal como as oligofrutoses – não são absorvidos ao nível do íleo e não são degradadas pela α-glicosidase. São parcialmente degradadas no cólon, auxiliam na multiplicação de bifidobactéria, levam à fermentação e, assim, à formação de AGCC e gás. Nota: a inulinase faz a hidrólise enzimática e é capaz de quebrar a ligação entre duas moléculas de frutose. Estas frutanas possuem propriedades coleréticas (aumenta a secreção da bílis) e colagogas (estimula a secreção da bílis para o duodeno), promovem eliminação renal de água e tratam distúrbios digestivos. Por estes motivos, são usadas para a obtenção de frutose, para o estudo da função renal, porque não são metabolizados nem excretados ao nível tubular, e para substituição da sacarose. ▪ Polissacáridos de plantas vasculares – heterogéneos GOMAS As gomas são polissacáridos heterogéneos e ramificados com ácidos urónicos na sua constituição. Estas gomas não existem pré-formadas nas plantas, sendo produto de um traumatismo (incisão, picada de inseto, ataque bacteriano) na planta, que desencadeia uma alteração dos polissacáridos da parede ou no amido, formando-se um exsudado que, por secagem, endurece e forma a goma. 38 São insolúveis em solventes orgânicos (ao contrário das resinas) e em água formam soluções viscosas e géis, quando em concentrações elevadas, consoante o tipo de goma. Existem quatro grupos de gomas: o Grupo A: galactana com ramificações de L-arabinose e oligósido formados por outros açúcares, frequentemente associadas a proteínas– ex: goma arábica o Grupo B: possuem sempre ácido D-galacturónico (1-4) com interrupções de L- ramnose, por vezes, e para além disso podem apresentar outras moléculas de outros açúcares. Algumas são semelhantes às pectinas com ácido galacturónico – ex: goma estercúlia o Grupo C: xilanas β(1-4), que correspondem a xilose com outras moléculas – L- arabinose, L-galactose, ácido glucurónico; o Grupo D: ácido D-glucurónico e manose com ligações (1-4,1-2), onde o hidroxilo da manose está muitas vezes substituído de forma semelhante ao grupo A; Dentro da mesma espécie, o tipo de goma depende da origem geográfica e dos fatores ambientais. Exemplos: GOMA ESTERCÚLIA o Pertence ao género Sterculia spp. (Sterculia urens, Sterculia tomentosa) e é classificada dentro do grupo B. Apresenta-se como uma glicano-ramno- galacturonana, com algumas unidades acetiladas (cerca de 8%), que confere um odor acético. Apresenta-se como uma massa irregular, translúcida, branco- rosada a acastanhada. o Esta goma estercúlia sofre uma hidratação lenta, logo faz-se uma mistura prévia com álcool, de maneira a existir uma dispersão homogénea, cuja viscosidade vai 39 depender da granulometria. Se a concentração for baixa obtém-se uma pasta/gel e, ao aumentar a concentração, obtemos uma solução de grande adesividade. Esta goma é não fermentável, absorvida, degradada ou tóxica. o É usada em casos de obstipação e regimes de emagrecimento porque retêm água e em aparelhos de colostomia e próteses dentárias, devido à sua adesividade. GOMA ARÁBICA o Pertence ao género Acacia spp.( Acacia senegal, Acacia seyal), é incluída no grupo A e apresenta uma cadeia principal de β-D-galactose (1-3), que pode ser substituída por vários oligossacáridos, nomeadamente L-arabinose, L-ramnose e ácido galacturónico. o Como possuem ácido na sua constituição podem existir na forma de sal, sendo os de cálcio os mais abundantes. o Apresenta-se como uma massa esférica, friável, amarelada a âmbar e opaca, ou como fragmento irregular, transparente, inodoro e insípido. o A viscosidade destas soluções preparadas com goma arábica varia muito em relação ao pH, sendo a viscosidade máxima quando o pH está perto da neutralidade. Por outro lado, diminui com a temperatura e com a presença de eletrólitos. o Apresenta algumas incompatibilidades com a gelatina, sais de ferro e fenóis. o É usada como emoliente (garganta) e béquico (tosse – hidratante que protege o tecido inflamado), estabilizante e emulsionante e para o encapsulamento de aromas. GOMA ADRAGANTA o Pertence ao género Astragalus spp. (A.gummifer), e é uma mistura de dois polissacáridos: bassorina (ácido tragacântico) e a tragacantina. o A bassorina (60-70%) é uma glicanogalacturonana, ou seja, existe ácido galacturónico com outros açúcares, nomeadamente L-fucose, D-xilose. É a fração ácida que precipita com álcool e forma gel. 40 o A tragacantina (30-40%) é neutra e é uma arabinogalactana (1-6, 1-3), sendo solúvel em soluções hidroalcoólicas e, com a água, forma uma solução coloidal. o É usada em situações de obstipação, estabilizante (suspensões, emulsões) e como espessante (E413). MUCILAGENS As mucilagens, ao contrário das gomas, existem já pré-formadas e estão acumuladas em formações histológicas especializadas das plantas, que retêm água e, por isso, previnem a desidratação das sementes, promovendo a germinação. MUCILAGENS NEUTRAS Existem as glucomananas – constituídas por glucose e manose, onde algumas podem estar acetiladas; as galactomananas – constituídas por galactose e manose (cadeia de manose e galactose ramificada em C6); e uma mistura, as galactoglucomananas, onde a galactose aparece no C6, numa ligação do tipo α. Ex: “Goma” de alfarroba, “Goma” de guar, Konjac Exemplos: “GOMA” DE ALFARROBA o Apesar de conter “goma” no nome, é uma mucilagem e não uma goma. Também conhecida como Ceratonia síliqua, é uma galactomanana e a relação entre o número de galactoses e de manoses é de 1 galactose para 4 moléculas de manose. 41 o É obtida do endosperma das sementes do fruto alfarrobeira e é usada no regurgitamento do lactente, na diarreia do lactente, em regimes de emagrecimento e em produtos lácteos (E410). GOMA DE GUAR o Pertence à espécie Cyamopsis tetragonolobus e é também uma galactomanana mas, neste caso, a razão entre o número de galactoses e de manoses é de 1 para 2. É obtida do albúmen das sementes. o É formada por uma cadeia linear de D-manose com ligação β(1-4) e, alternativamente, com uniões α(1-6). o É utilizada para diminuir a hiperglicemia (não trata diabéticos, apenas ajuda) e insulinemia pós-prandial devido ao aumento da viscosidade, o que diminui o esvaziamento gástrico e retarda a absorção de açúcares, para diminuir a colesterolemia e LDL, para afeções gastrointestinais (Al, Mg), para prevenir o refluxo gastroesofágico e como espessante. o A ingestão inadequada de líquidos provoca obstrução esofágica e oclusão intestinal. KONJAC o Já não é uma galactomanana mas sim uma glucomanana que existe no tubérculo do Konjac (Amorphophallus Konjac). 42 o A cadeia principal é constituída por manose com ligação β(1-4) e a glucose liga-se à cadeia principal no C3. A razão entre a glucose e a manose é de 1 para 1,6. o Este é utilizado em regimes hipocalóricos, para diminuir a colesterolemia e LDL, em obstipação, como antiácido e espessante. MUCILAGENS ÁCIDAS São compostas essencialmente por ácidos urónicos. Normalmente, as que provêm das sementes (parte mais rica em mucilagens) têm propriedades laxantes porque aumentam o volume do bolo fecal e subsequentemente o peristaltismo intestinal, e as que provêm de outros órgãos, como das folhas, flores e raízes têm propriedades calmantes da tosse e expetorante. Exemplos: TÍLIA o A tília (Tilia cordata, Tilia platuphyllos), da qual é usada a inflorescência (parte da planta que contém as flores) é composta por 5 frações: D-galactose, L-arabinose, L-ramnose, ácidos urónicos. o É utilizada em crianças e adultos para problemas menores do sono, afeções dermatológicas, diaforético (ajuda a suar e eliminar toxinas) e afeções das vias respiratórias. ALTEIA e MALVA o A Alteia (Althaea officinalis) – folha e raiz – e a Malva (Malva sylvestris) – folha –, que são ramnogalacturona, apresentam ácidos urónicos e galactose, parecidas com as pectinas. o São anti-inflamatórios, emolientes e béquicos – usam-se em pastilhas. 43 o Usadas em situações de problemas digestivos, afeções dermatológicas, afeções da cavidade bucal e para o tratamento sintomático da tosse. ISPAGULA e PSÍLIO o Espécies do género Plantago (Ispagula – P.ovata; Psílio – P.afra, P.indica) que possuem funções diferentes porque também são usadas partes diferentes. o Ambas com arabinoxilanas e possuem ácido galacturónico, e distinguem-se pela presença de L-ramnose na Ispagula e de D-galactose no Psílio. o Forma de atuação: ▪ Absorvem água – incham – aumentam a massa, a humidade e a acidez do bolo fecal a nível do cólon – laxante ▪ Não despolimerizam no intestino delgado – têm uma degradação parcial no cólon – formam gases e AGCC – os ácidos inibem a síntese de colesterol – diminui a colesterolemia pós-prandial ▪ Como aumentam a viscosidade, baixam a hiperglicemia pós-prandial ▪ Sequestram os ácidos biliares – menos reabsorção lipídica intestinal e maior eliminação fecal – diminuição da colesterolemia. o Estão contraindicados em situações de estenose do esófago e oclusão intestinal. o Ainda dentro do Plantago, temos a P. major (tanchagem maior) e o P. lanceolata (tanchagem menor), o primeiro constituído por arabinoxillana e ácidos urónicos e a segunda por D-galactose, L-arabinose e ácidos urónicos. o As folhasdo Plantago não são usadas devido a propriedades laxativas, mas apresentam uma ação emoliente. Nestas mucilagens, encontram-se os iridoides, que lhes conferem propriedades anti-inflamatórias. o Por isto, são usadas em caso de afeções dermatológicas, irritação/desconforto ocular e afeções nas vias respiratórias e orofaringe. LINHO o O linho (Linum usitatissimum) tem 2 frações: uma ácida (ácido galacturónico e L- ramnose) e uma neutra (arabinoxilana ramificada, D-glucose, D-galactose). As sementes de linho têm uma ação laxante, emoliente e de proteção (inflamação). 44 Têm ainda um efeito estrogénico que se deve às enterolenhanas formados no cólon. o Está contraindicado em: afeção do esófago, oclusão intestinal, hemorragia, < 12 anos, grávidas, aleitamento, cancro hormono-dependente. SUBSTÂNCIAS PÉCTICAS São glicanogalacturonanas, ou seja, açúcar ligado a ácido galacturónico, sendo que esse açúcar pode ser D-galactose, L-arabinose ou L-ramnose. O açúcar presente depende muito da origem botânica da pectina e do estado de desenvolvimento da planta. Os ácidos urónicos podem aparecer metilados e, consoante o grau de metilação, existem os ácidos pécticos/ pectatos ( < 5), pectinas fracamente metiladas e pectinas altamente metiladas ( > 50). É possível quebrar a ligação entre os ácidos urónicos através da ação de pectinases. A ligação éster é quebrada por pectinesterase. o Homogalacturonanas: só com ácido α-D- galacturónico que pode, por vezes, aparecer intercalado com ramnose. A O- acetilação acontece em C2 ou C3 e pode haver unidades ácidas metiladas. 45 o Ramnogalacturonana I:há intercalação de uma ramnose com ácido galacturónico com ligações alternadas α(1-2) e α(1-4). O C1 do ácido liga-se ao C2 da ramnose e o C1 da ramnose liga-se ao C4 do ácido galacturónico. Possuem a particularidade de possuírem oligossacáridos ricos em arabinose e galactose que se inserem sempre no C4. o Ramnogalacturonana II: só ácido galacturónico na cadeia principal, que pode estar metilado ou acetilado, ou não. Pode ter substituições em C2 – oligossacáridos, ou em C3 – dissacáridos. Estão presentes nas frutas e são obtidas da seguinte forma: As pectinas diminuem a colesterolemia e a absorção de glucose, e aumentam a excreção de ácidos biliares, funcionam como espessante do conteúdo gástrico, na obstipação, no 46 regurgitamento do recém-nascido, como estabilizante e gelificante e afetam negativamente a biodisponibilidade das vitaminas. açúcares Corpos Gordos Os corpos gordos são misturas homogéneas, compostos pouco voláteis, hidrofóbicos e solúveis em solventes orgânicos pouco polares. Possuem algumas caraterísticas como: untuosos ao tato; mancham o papel de nódoa gordurosa, translúcida e persistente; solúveis nas soluções aquosas alcalinas; densidade inferior a 1. São ésteres de ácidos gordos e de um álcool ou poliol. São produtos do metabolismo primário (são metabolitos essenciais à vida e são transversais a todos os organismos que os têm) e desempenham funções energéticas (a oxidação de AG pode originar energia), funções estruturais (fazem parte de lípidos mais complexos que constituem componentes celulares) e funções de sinalização (fazem a passagem de informação em várias vias intercelulares). ▪ Classificação dos lípidos Lípidos simples (C, O, H): o Ácidos gordos o Acilgliceróis/glicéridos – ésteres de AG e do glicerol o Céridos – derivados da esterificação de álcoois alifáticos de média/elevada massa molecular, mono-hidroxilados, cadeia linear, saturada (constituintes das ceras) o Estéridos – derivados de esteróis 47 Lípidos complexos Notas: os gangliosídeos apresentam carga negativa devido ao ácido siálico; os glicolípidos têm ligações heterosídicas porque têm lípidos e açúcares. Estado Físico: o Óleos – líquidos à temperatura ambiente, onde predominam acilgliceróis de ácidos insaturados – devido às alterações conformacionais das ligações duplas, o empacotamento é mais difícil; 48 o Gorduras – sólidas à temperatura ambiente onde predominam acilgliceróis de ácidos saturados – são lineares e por isso conseguem empacotar melhor; o Ceras – sólidas à temperatura ambiente, onde predominam céridos. Nomenclatura: o Na nomenclatura de ácidos gordos insaturados, a contagem de carbonos para concluir a posição da dupla começa no carboxilo; o A numeração dos ómegas ω é feita ao contrário: começa-se a contar no C oposto e diz-se ω3 se a primeira insaturação for no C3, ω6 se for no C6 ou ω9 se for no C9 (ácido linoleico é ω6, o ácido α-linolénico é ω3 e o ácido ϒ-linolénico é ω6) o Assim, se usarmos a nomenclatura ω3/ω6/ω9, apenas sabemos onde aparece a primeira insaturação, nem sabemos se há mais. ▪ Biossíntese de ácidos gordos A biossíntese de ácidos gordos tem lugar no citosol e ocorre pela via acetato. O iniciador é a Acetil-S-CoA e o alongador é o Malonil-Co-A. Diz-se que é o alongador porque cada vez que se acrescenta e se completa um ciclo, aumenta-se o número de C em 2. Assim, os AG com C ímpar são raros, sendo os mais comuns ainda os 13, 15 e 17, mas requerem enzimas específicas. Os ciclos de elongação têm 4 passos (condensação, redução, desidratação e segunda redução) e a enzima envolvida é a Fatty acid synthase (FAS). Esta enzima está envolvida no desenvolvimento de tumores. A degradação dos AG segue exatamente os mesmos passos, mas ao contrário. Normalmente a biossíntese termina quando se atinge C14-C18. Há alguns maiores (C30), mas são necessárias outras enzimas. 49 ▪ Análise química de corpos gordos Índices físicos: PF, ponto de solidificação, densidade, índice de refração e poder rotatório. Índices químicos: • Indicadores de identidade (dão-nos informação sobre quais os compostos e a sua natureza química): índice de saponificação, de éster, de hidroxilo, de iodo. • Indicadores do estado de conservação: índice de ácido (hidrólise), índice de peróxido (oxidação). o Índice de saponificação: É o nº de mg de KOH necessários para neutralizar os ácidos livres e hidrolisar os ésteres presentes em 1g de corpo gordo. 50 Nota: Este índice apresenta a fórmula IS=(56,1n)/P para uma solução de HCl 1M. o Índice de éster: É o nº de mg de KOH necessários para saponificar (neste caso é o mesmo que hidrolisar) os ésteres presentes no corpo gordo. Como se pode ver pelas definições, este é a mesma coisa que o anterior tirando a parte dos ácidos, logo pode-se calcular indiretamente pela fórmula: IE=IS-IA, sendo o IA o índice de ácidos. o Índice de hidroxilo: É o nº de KOH equivalentes ao ácido acético que acetila os hidroxilos livres de 1g de amostra. Nesta reação temos representada uma molécula de hidroxilo livre a reagir com anidrido acético, sendo acetilada e formando um éster. A definição fala em ácido acético em vez de anidrido acético porque o primeiro é mais fácil de titular e, portanto, quantificar. O que fazemos é utilizar o anidrido acético para a acetilação (formação do éster) e depois quebra-se esta molécula em duas de ácido acético. Tendo o ácido acético já conseguimos facilmente titular com KOH, obtendo o valor que sobrou da reação. Sabendo a quantidade inicial de anidrido acético e sabendo a quantidade que sobrou, conseguimos saber a que reagiu com o hidroxilo livre. 51 o Índice de iodo: É o nº g de halogéneo, calculado em iodo, adicionada pelas insaturações de 100g de corpo gordo. Quando temos um corpo gordo com ligações duplas, este pode facilmente reagir com um halogéneo – assim, quanto maioro número de ligações duplas, mais halogéneos precisamos. Fica-se a saber a quantidade de I2, daí sabe-se o excesso de BrI e, sabendo o excesso e o que se colocou inicialmente, sabe-se o que reagiu. o Índice de ácido (hidrólise) É o nº de mg de KOH necessários para neutralizar os ácidos livres presentes em 1g de corpo gordo. Procede-se aos cálculos da mesma forma que no IS, mas a FP considera que, para este caso, a solução de HCl usada é 0,1M. 1. Faz-se reagir o AG com BrI em excesso; 2. O excesso de BrI que não reagiu, faz-se reagir com KI, formando KBr e I2; 3. O I2 formado titula-se com tiossulfato de sódio (Na2S2O3) 52 o Índice de peróxido (oxidação) É o nº de miliequivalentes (meq) de oxigénio ativo correspondente à quantidade de peróxidos presentes em 1000g de corpo gordo. A peroxidação das gorduras dá origem ao chamado “ranço”. ▪ Uso dos corpos gordos em farmácia Vegetal: o Azeite: antigamente era muito usado como veículo, é colagogo (excita a excreção biliar), emoliente o Óleo de amêndoas: usado para inflamações da pele, protetor solar, via parentérica o Óleo de rícino: purgativo, pomadas e cremes farmacêuticos e cosméticos o Cera de carnaúba: polimento de drageias o Óleo de jojoba: emoliente e protetor da pele Animal: o Lanolina: vem da lã das ovelhas, emoliente e emulsionante (fármacos hidrófilos) o Óleo de fígado de bacalhau: era muito usado para prevenir o raquitismo em crianças, baixa a colesterolemia o Espermacete: vem da cabeça do cachalote, mas agora já se faz sintético; aspeto branco, emoliente e protetor da pele. 53 ▪ Técnicas de identificação o TLC (apenas permite separar classes) o GC-MS (sendo gasosa precisa de um passo antes de derivação – ácidos gordos, alguns esteróis)) o LC-MS (para lípidos mais complexos). COMPOSTOS FENÓLICOS Os compostos fenólicos têm todos pelo menos um anel aromático e, pelo menos, um hidroxilo ligado diretamente ao anel. NÃO têm azoto e a aromatização vem da via chiquimato e/ou acetato. São compostos do metabolismo secundário. O hidroxilo pode estar envolvido numa ligação éster, éter, ou heterosídica. Nota: O timol e o anetole NÃO são porque a aromatização resulta de uma desnaturação e não da via chiquimato e/ou acetato. ▪ Rutura homolítica Os compostos fenólicos podem facilmente perder protões ou eletrões e dar origem ao radical fenoxilo. Este radical fenoxilo é muito reativo e, por isso, é estabilizado por ressonância, fazendo deslocar o eletrão desemparelhado, dando origem a outras espécies, sendo umas mais reativas que as outras. 54 Estes radicais depois podem fazer acoplamento oxidativo, e este pode ser intramolecular ou intermolecular. Se for intramolecular, há a formação de ciclos e, se for intermolecular, há formação de polímeros. ▪ Oxidação do anel aromático A oxidação do anel aromático pode ser feita de duas formas: • Dioxigenase: clivagem do anel com introdução de dois oxigénios • Mono-oxigenase: introdução de OH ▪ Identificação Existem alguns processos de identificação: a cor é um processo de identificação direto (ex. as antocianinas podem ser laranjas ou azuis); a exposição UV (direta ou após exposição a vapores de amoníaco); reações de cor onde se avalia a cor e a velocidade com que aparece ( ex: a reação com FeCl3, vanilina em meio ácido, fosfomolibdatofosfotungstao); cromatografia, principalmente a DAD, é o método mais usado – como têm anéis aromáticos e ligações conjugadas, absorvem no UV (as antocianinas nos 715nm). 55 Metabolitos sintetizados pela via acetato Na glicólise há formação de fosfoenolpiruvato e consequentemente ao piruvato, que pode seguir vários caminhos possíveis, o mais importante é o que dá origem à acetil-CoA. É a partir da acetil-CoA que se formam várias moléculas, através da via de síntese conhecida como via acetato. A síntese de poliacetatos por esta via dará origem aos compostos fenólicos. A molécula iniciadora é a Acetil-CoA e a molécula prolongadora o Malonil-CoA. Ao juntar uma molécula de malonil-CoA à acetil-CoA, há uma descarboxilação e, portanto, vai haver junção de unidades de 2C à acetil-CoA formando uma cadeia policetometilénica: resulta na formação de um β-policetoéster, em que os carbonos metilénicos se comportam como nucleófilos e os carbonilos como eletrófilos. O poliacetato que se forma é muito reativo e pode sofrer uma série de reações: condensação aldólica, havendo a formação de ácidos orselínicos; condensação de Claisen, que forma acilfluroglucinóis; condensação de Claisen e heterociclização, que origina pironas e isocumarinas. Os compostos que se formam por esta via apresentam oxigenações alternadas! 56 QUINONAS As quinonas são, por definição, dicetonas aromáticas, em sistema conjugado que pode ser policíclico ou não. A terceira molécula chama-se naftoquinona devido aos seus dois anéis (parecida com o nafteno); a quarta chama-se antraquinona por ter três (parecida com o antraceno); a última chama-se naftodiantrona porque tem 1 grupo de dois aromáticos e 2 grupos de três. ▪ Biossíntese A via acetato/malonato é a mais comum para as 1.8-dihidroxiantraquinonas. 1. Tem de haver a formação de um poliacetato – Acetil-CoA + Malonil-CoA 2. Aldolização do poliacetato 3. Ciclização 4. Forma-se a antrona (chama-se assim porque lhe falta uma =O para ser quinona) 5. Oxidação que origina a antraquinona 57 Temos também a via ácidos mevalónico e corísmico / via do succinil benzóico: 1. Reação entre o ácido isocorísmico e o ácido cetoglutárico na presença de pirafosfato de tiamina; 2. Forma-se DHNA (ácido 1,4-dihidroxi-2-naftóico) que é o precursor imediato das naftoquinonas. Nota: Também é possível que dê origem a uma antraquinona, mas não faz parte das 1,8- hidroxiantraquinonas. Temos a via do ácido p-hidroxibenzoico, que dá origem a 1,4-naftoquinonas. ▪ O ácido p-hidroxibenzoico sofre prenilação (adição de moléculas hidrófobas a uma proteína) pelo difosfato de geranilo. ▪ Propriedades das Quinonas o São agentes de oxidação suaves; o Sofrem a adição de nucleófilos; 58 o São corantes (a Alizarina que é vermelha e é tirada da Rubia tinctorium); o Os compostos livres são mais solúveis em compostos orgânicos e os heterósidos em água ou em soluções hidroalcoólicas; o Na formação de heterósidos há sempre a perda de uma molécula de água. Se se formar com um açúcar, é sempre o C1 do açúcar que se liga à genina; o Podem-se caracterizar por TLC e depois revelação das placas com R. Borntrager ou por HPLC; o Doseamento por espetrofotometria e HPLC. o As naftoquinonas têm propriedades antimicrobianas e citotóxicas, mas ainda não são usadas na terapêutica. Os derivados de 1,8-di-hidroxiantracénicos têm ação laxativa e são usados em casos de obstipação. o O facto das quinonas sofrerem adição de nucleófilos está na base de fenómenos alérgicos que estão reportados para este tipo de compostos, mais propriamente para as benzoquinonas e naftoquinonas, que se comportam como haptenos e que se ligam a grupos amina e tiol, desencadeando dermatites de contacto. Isto acontece com várias espécies do género Primula, que são ricas em primina e que podem desencadear edema, eritema, erupções cutâneas, conjuntivite e reações nasais. ▪ Naftoquinonas Exemplos: ORVALHINHA o A orvalhinha (Drosera rotundifólia, D. madagascariensis) é uma planta carnívora com uns pelos que segregam um líquido viscoso que aprisiona os insetos e liberta enzimas que os começam a digerir; usa-se a planta inteira. 59 o Tem várias naftoquinonas(1,4-naftoquinonas): plumbagina, 7-metiljuglona e droserone. É usada essencialmente para a tosse espasmódica e irritativa e para a asma, mas a plumbagina tem também ação antimicrobiana sobre gram+ (Staphylococcus e Streptococcus) e gram- (Salmonela). o Nota: Dá-nos o nome da naftoquinona e temos de desenhar (2-metil-5-hidroxil- 1,4naftoquinona). NOGUEIRA o Da nogueira (Juglans regia) só se usam as folhas e possui a juglona que tem ação antibacteriana e fungicida. o É usado em casos de insuficiência venosa, sintomatologia hemorroidária, descamação do couro cabeludo, afeções dermatológicas e afeções da cavidade bucal e/ou faringe. HENA o Da hena (Lawsonia inermis) só se usam as folhas e tem ação fungicida, mas também é usada na cosmética, porque se liga aos grupos tiol SH da queratina (tinta para o cabelo, champô), e é usada para as pinturas das mãos e pés nos países muçulmanos. o É também usada em doenças de pele como tenicida, como antidiarreico e abortivo. 60 PAU D’ARCO o O pau d’arco (Tabebuia avellanedeae) está presente nas madeiras exóticas e contém Lapacol que, por ciclização, forma a β-Lapacona que tem atividade antitumoral, mas como tinha muita toxicidade saiu do mercado. São usadas as cascas e inibe a transcriptase reversa topoisomerase I. ▪ Antraquinonas São considerados heterósidos hidroxiantracénicos laxativos, dos quais as mais importantes são as 1,8-dihidroxiantraquinonas. É frequente serem agrupadas consoante o seu grau de oxidação: • Forma oxidada: antraquinona – 2 formas cetónicas • Forma reduzida: consoante o pH podem sofrer tautomerismo ceto-enólico e estar na forma de antrona (=O) ou antranol (-OH) 61 As antronas podem dimerizar durante a secagem por ação enzimática, dando origem a diantronas – a união é sempre feita pelo C10 de cada uma. As antraquinonas agliconas têm sempre OH em 1 e 8, C3 é sempre carbonado e C6 pode não ter nada (só H) ou pode ter um hidroxilo ou um hidroxilo metilado. Antraquinonas: reína, aloé-emodina, crisofanol, emodina, fisciona. As diantronas agliconas resultam da dimerização das antronas. Nota: se nos pedirem a aloé-emodina antrona, basta desenhar a aloé-emodina e eliminar o carbonilo de baixo, para que seja uma antrona. Estes compostos são biossintetizados pela via acetato/malonato. As antraquinonas e as antronas podem formar heterósidos com açúcares, sendo os mais comuns são a glucose, ramnose e, em alguns casos, a apiose. Nos O-heterósidos a ligação entre a genina e o açúcar é feita num átomo de oxigénio. Geralmente açúcares estão ligados nos C6 e C8 (a 62 glucose normalmente liga-se ao C8). Nos C-heterósidos, há ligação entre o OH redutor do açúcar e um hidrogénio da genina. Só é possível fazer C-heterósidos nas antronas no C10. Normalmente, na planta fresca há mais antronas e depois, com o calor, luz e ar há oxidação e transformação em antraquinona; se houver a ação de enzimas específicas há dimerização e formação de diantronas. Propriedades físico-químicas o Têm uma cor amarelada; as que são geninas (livres de açúcares) são solúveis em solventes orgânicos ou em solução aquosa de NaHCO3, se tiver um grupo COOH; os heterósidos são solúveis em H2O ou misturas hidroalcoólicas. o A hidrólise dos O-heterósidos é fácil e é feita por ação de ácido e calor; a hidrólise dos C-heterósidos é feita por ação de ácido+catalisador(FeCl3)+calor; a hidrólise das diantronas é feita em meio neutro com FeCl3+calor. Caracterização o É muito utilizada a reação de Borntraeger, feita em meio básico: ▪ Ionização dos grupos fenólicos (ácidos fracos), o que leva a um aumento da densidade eletrónica livre que, por sua vez, provoca uma deslocação da cor no sentido de maiores λ (efeito batocrómico); ▪ A reação pode ser feita com uma solução de acetato de magnésico porque a cor que se obtém é mais estável e intensa; ▪ Nota: A cor vermelha só se atinge quando há 2 grupos cetónicos ( nunca é positiva para antronas, antranóis ou dímeros) e quando os OH dos C1 e 8 estão livres. Por esta razão, há compostos que tem que ser sujeitos a um tratamento prévio. 63 ▪ Na molécula 1: só há uma função cetónica, então tem que sofrer oxidação; o -O do C8 não está livre e, por isso, tem de ser quebrada uma ligação da mesma forma como vimos atrás para os O-heterósidos, através de ácido+calor. ▪ Na molécula 2: tem de se quebrar o O-heterósido, através de ácido+calor como já se viu; quebrar o C-heterósido, isso faz-se com ácido+calor+FeCl3, este FeCl3 é agente catalisador e oxidante, logo dá a outra forma cetónica ao C10. ▪ Na molécula 3: tem de se quebrar a ligação da diantrona, através de FeCl3+calor e ficamos logo com as duas moléculas na forma de antraquinona porque o FeCl3 é oxidante, depois temos de quebrar os O-heterósidos, como já sabemos, através de ácido+calor. Nota: Estes procedimentos fazem-se quando temos compostos isolados. Se a partir do extrato de uma planta fizermos o tratamento com o ácido+calor+FeCl3 e no final obtivermos um resultado positivo só conseguimos saber que essa planta tem compostos antracénicos, não conseguimos saber de que tipo são, pois nessas condições pode ocorrer hidrólise de O- e de C-heterósidos, quer de antraquinonas, quer de antronas; no caso destas últimas, além da hidrólise há oxidação, pois o FeCl3 é catalisador e oxidante. o Podemos também fazer a sua caracterização com a identificação por TLC, pois os diferentes compostos têm diferente polaridade. No UV dá para ver os heterósidos (forma conjugada) a 365nm. o Existem ainda outras reações: ▪ Reação com p-nitrosodimetilanilina: utiliza-se só em antronas livres que adquirem uma coloração azul ▪ Reação de Schouteten: fazendo reagir os C-heterósidos de antronas com Na2B4O7 (borato de sódio) o composto formado tem fluorescência verde Doseamento: 1. Parte se da amostra em pó 2. Faz-se a extração com água quente e álcool (metanol) 3. Purifica-se com solvente orgânico: a fase orgânica sai com as formas livres e na fase aquosa ficam as formas combinadas 64 4. As formas combinadas são hidrolisadas com ácido clorídrico e oxidadas pelo FeCl3 , em refluxo 5. Com este tratamento já vamos ter antraquinonas livres na nossa fase orgânica, que é seca 6. Faz se a reação de Borntraeger com o Mg(OAc)2 ou KOH e o resíduo apresenta a coloração vermelha. Quanto mais intensa a coloração, maior a concentração – Lei de Lambert-Beer. Propriedades farmacológicas o São laxantes ou purgativos, dependendo da dose. o Os que têm uma relação estrutura-atividade mais interessantes são aqueles que têm o C10 ocupado: os O-heterósidos de antraquinonas e diantronas e os C- glucósidos. As antronas e heterósidos de antronas são demasiado agressivos, então para serem utilizados têm de estar sujeitos a um armazenamento de 1 ano ou 1 ano e meio ou a 65 tratamento térmico, de forma a oxidarem e se transformarem em antraquinonas livres que são mais inativas. Metabolização: o Os compostos livres (geninas) são inativos, sendo absorvidas no intestino delgado e transportados até ao fígado, onde são conjugados com ácido glucurónico e eliminadas por via urinária. o As formas heterosídicas comportam-se como pró-fármacos; conseguem atingir o cólon e lá quebra-se a ligação ao açúcar através das β-glucosidases, que são enzimas da flora bacteriana; há também a sua redução e, assim, forma-se a antrona livre que desencadeará o efeito. o A antrona livre estimula o SNA atuando sobre a motilidade onde ocorre a estimulação do peristaltismo intestinal, o que faz diminuir a absorção de água liquefazendo-se as fezes (aceleração do trânsito). o A antrona livreestimula a secreção de eletrólitos e água, inibindo a bomba de sódio/potássio, o que leva a um aumento de água no cólon e ao efeito laxante. o O tempo de latência é entre 10 a 12 horas. Este tipo de compostos com fim laxante deve ser utilizado por um período máximo de 8- 10 dias. Podem causar desequilíbrio hidroeletrolítico, vómitos, náuseas, dores abdominais, colite reativa, diarreia, melanose, alteração da mucosa, potenciar o efeito dos cardiotónicos. Indicações: o Exames radiológicos e colonoscopias (limpar o cólon) o Intervenções cirúrgicas o Obstipação ocasional Contraindicações: o Crianças, grávidas, lactantes o Oclusão intestinal, doenças inflamatórias do intestino o Cardiotónicos, contracetivos orais 66 Exemplos: SENE o São usadas 2 espécies, a Cassia Senna (sene de Alexandria) e a Cassia Angustifolia (sene da Índia) e são usadas quer as folhas, quer os frutos. Possuem baixa quantidade ( < 0,1%) de antraquinonas livres e heterósidos de antraquinonas e antronas (+ agressivas → formas reduzidas). É armazenado antes do uso. o No sene encontram-se homodiantronas e heterodiantronas, sendo a senósido A o mais importante. Estes compostos surgem por secagem, pela ação de enzimas ou pela oxidação da reína antrona. o É usado como laxante. AMIEIRO NEGRO o São usadas as cascas de Rhamnus frangula e possui: ▪ Antraquinonas livres numa percentagem muito baixa (<0,1%) – a emodina; ▪ Muitos heterósidos de antronas – frangularósido A e B, glucofrangularósido A e B (formas reduzidas); ▪ Heterósidos de antraquinonas obtidos por secagem: frangulina A e B e glucofrangulósido A e B (formas oxidadas). ▪ Diantronas derivadas da emodina. o Deve ser submetido a secagem a 100ºC pelo menos durante 1h, ou envelhecido por um período não inferior a 1 ano, para que se produza a transformação das 67 formas reduzidas dos compostos antraquinónicos nas formas oxidadas, para a utilização terapêutica. o É usado como colagogo laxante. Nota: o “ar”de frangularósido indica que são heterósidos de antronas e não antraquinonas. Nota: frangulósido é a mesma coisa que frangulina, mas é diferente de frangularósido. Nota: Planta fresca → heterósidos de antronas Planta seca → heterósidos de antraquinonas e diantronas o Neste tipo de compostos, os açúcares que se costumam ligar são a glucose, no C8, ramnose e apiose. Os “A” têm ramnose no O do C6 e os “B” têm apiose. CÁSCARA SAGRADA o São usadas as cascas da Rhamnus purshiana e possui: o Barbaloína (10-C-glucosil-aloé-emodina-antrona) – tem um açúcar, a glucose em C10. É um derivado da aloé-emodina. o Crisaloína (10-C-glucosil-crisofanol-antrona) – tem um açúcar, a glucose em C10. É um derivado do crisofanol. o Cascarósidos – têm 2 açúcares, a glucose no C8 e no C10. Nota: Tudo isto são antronas devido à falta do carbonilo no C10. o É usada como laxante. 68 ALOÉS: o Existe o aloés do cabo (Aloe ferox) e o aloés dos barbados (Aloe vera). o Possuem um suco de Aloés (quando se quebra a folha) e uma mucilagem que corresponde a células poliédricas da zona central, depois de retirada a parede celular. o O suco tem antraquinonas e barbaloínas A e B (comuns aos 2 aloés) o que lhe confere atividade para a obstipação. o A mucilagem possui propriedades hidratantes, cicatrizantes e são usadas em afeções dermatológicas. o Para distinguir os dois: o Aloés do cabo: tem aloinósidos A e B, isto é, no hidroxilo do C3 estará ligada uma ramnose e tem 5-hidroxi-aloína A, ou seja, um OH no C5; o Aloés dos barbados: tem 7-hidroxialoína A ou 7-hidroxialoína B e estas podem ter uma metilação no hidroxilo do C8. o Ser A ou B significa que a ligação à glucose é R (β) → A, ou é S (α) → B. 69 RUIBARBO o São usados os órgãos subterrâneos da Rheum palmatum ou R. officinale. Tem muitos compostos diferentes, para além dos antracénicos tem também polifenóis e taninos e, por isso, tem uma ação muito abrangente. Tem heterósidos de antraquinonas (emodina, fisciona, aloé-emodina e cisofanol), reinósidos A, B, C e D e senósidos A, B, C e D. o São usados para infeções da cavidade bocal. o O Ruibarbo pode ter efeito antidiarreico em dose baixa; em doses altas é laxativo. ▪ Naftodiantronas: Exemplos: HIPERICÃO o É usada a parte cimeira (flores) do Hypericum perforatum que possui umas bolsas secretoras que contém hipericina, que dá um tom escuro. o Possui: o Naftodiantronas: a hipericina e a pseudo-hipericina bem como a proto- hipericina e a proto-pseudo-hipericina, onde a única diferença é que não há formação do 2º anel do meio. o Flavonóides (não estão no hipericão-do-gerês). Ex: rutina 70 o Derivados do fluoroglucinol (oxigenação em carbonos alternados). Ex: Hiperforina e Ad-hiperforina o As naftodiantronas são derivadas da emodina: 1º aparece a protohipericina, depois por ação da luz aparece a hipericina e a pseudohipericina vinda da protopseudohipericina. 71 o A hipericina pode levar ao aumento de hiperiscismo (composto fototóxico) e por isso quem faz este tratamento deve proteger-se dos raios UV. Além disso, o tratamento deve durar no máximo 1 ou 2 semanas. o Tem ação antidepressiva (com exceção do hipericão-do-gerês que é usado como hepato-protetor). o Ação do Hipericão: o Aumenta os níveis de mediadores das fendas sinápticas e no cérebro; o Diminui a recaptação da 5-hidroxi-triptamina, da dopamina e da noradrenalina; o Diminui a ligação do ácido gama-aminobutírico aos recetores e, assim, suprime a depressão do SNC; o Aumenta os recetores da 5-hidroxi-triptamina no cérebro; o Inibe a monominoxida e a catecolmetil transferase, aumentando o nível de noradrenalina. o Devido à hipericina, é também anti-retrovírico, anti-bacteriano e cicatrizante. o O hipericão tem interações farmacocinéticas e darmacodinâmicas: Farmacocinéticas (afetam a concentração do composto no local em que irá atuar): ▪ Podem interferir com a absorção, distribuição e metabolização do composto; ▪ Pode haver interações com o Cit P450 ou glicoproteína-P: o Cit P450 é o principal sistema enzimático e é responsável pela metabolização de fármacos; se for ativado vai aumentar a velocidade de metabolização de fármacos, então a concentração desses compostos na corrente sanguínea vai diminuir, logo o composto não atinge o local de ação com a concentração desejada, não tendo tanto efeito; ▪ Isto pode ser muito prejudicial para: imunossupressores, anticoagulantes, contracetivos orais, anti-retrovíricos, logo não devem administrados ao mesmo tempo que o hipericão porque este aumenta a velocidade de metabolização de compostos, diminuindo a sua concentração plasmática. 72 Farmacodinâmicas (resultam de uma interferência direta no local de ação): ▪ Vai ter ação com outros antidepressores, pois como aumenta o número de mediadores das fendas sinápticas, em conjugação com antidepressores potencia a sua ação, podendo levar à sobrecarga de neurotransmissores, nomeadamente síndrome serotoninérgico, provocando hiperatividade autonómica (febre, diaforese, taquicardia), alterações neuromusculares (tremor, mioclonias, rigidez) e alterações do estado mental (agitação e desorientação). ORCINOIS Exemplos: CÂNHAMO INDIANO ▪ São usadas as folhas e as partes cimeiras da Cannabis sativa bem como a resina ou o óleo de haxixe; ▪ O genótipo do cânhamo indiano faz com que haja uma variação muito grande do teor de compostos e é uma planta que possui alguma elasticidade e assim, foi abandonado da terapêutica porque apresentava uma atividade inconstante, eram necessários bastantes cuidados de conservação pois, caso contrário, levava a toxicidadee o estabelecimento de doses ótimas era complicado. Dependendo do teor dos compostos, há utilizações diferentes: cordas, fibras para tecidos super resistentes, etc. ▪ Possuem os compostos: tetrahidrocanabinol, canabinol e canabidiol. ▪ É usado como antiemético, antiglaucomatoso, antiasmático, anticonvulsivante, espasmolítico, analgésico e estimulante do apetite. 73 ▪ A cannabis, junto com a cocaína e o ecstasy são as substâncias ilícitas preferencialmente consumidas. A potência do cannabis tem vindo a aumentar e é lida em % de THC (tetrahidrocanabinol), que é o canabinóide psicoativo. ▪ Consoante os compostos, vão existir vários tipos de cânhamo. São orcinóis porque são moléculas com um anel benzénico com hidroxilação alternada e um substituinte carbonado. É uma espécie dióica (feminina e masculina) e a espécie feminina é mais rica em THC. ▪ Cânhamo Indiano tipo “Resina” - rico em tetrahidrocanabinol (THC > 1%) ➢ Folha de marijuana: 2-6% THC ➢ Resina de haxixe: 5-20% THC ➢ Óleo de cannabis: > 50% THC (mais potente) e obtém-se por extração com um solvente feito a partir do haxixe Nota: a percentagem de THC varia com o armazenamento, condições de cultivo, origem geográfica, etc. ▪ Cânhamo Indiano tipo “Fibra”: THC < 0,1% e muito rico em canabidiol, usado para tecidos e cordas muito resistentes ▪ Cânhamo Indiano tipo “Intermédio”: THC e CBD (canabidiol) em quantidades semelhantes, encontrado na Bacia do Mediterrâneo o Na planta fresca, o que está mais presente são as formas carboxiladas na posição 2. Se no C2 do THC estiver COOH temos o THCA (ácido tetrahidrocannabinólico). O mesmo acontece com o CBD e CBC. É a partir destas formas (ácidos) que, por aquecimento, por manipulação, vão aparecendo outras formas descarboxiladas. 1. Origem biossintética: São compostos da via acetato. Primeiramente, o Hexanoil-CoA conjuga-se com 3 moléculas de Malonil-CoA dando origem ao ácido olivetólico, que já aí tem presente o grupo COOH que depois se observa nos ácidos da planta fresca. O ácido olivetólico (via acetato) conjuga-se com uma molécula de pirafosfato de geranilo (resulta da via desoxixilulosefosfato) dando origem ao ácido canabigerólico, que é o precursor dos 74 canabinóides. Há uma prenilação à custa do pirofosfato de geranilo, nomeadamente 2 unidades prenilénicas. 2. Efeitos a. Imediatos i. Físicos ▪ Aumento da frequência cardíaca ▪ Dilatação dos Brônquios ▪ Fotofobia ▪ Aumento da pressão arterial sistólica quando se está deitado e diminuição quando se está de pé ▪ Tosse ▪ Congestão dos vasos conjuntivais ▪ Diminuição do lacrimejo ii. Psíquicos ▪ Retardamento da velocidade de reação ▪ Sonolência ▪ Euforia e depressão ▪ Instabilidade no andar ▪ Fragmentação dos pensamentos ▪ Alteração da memória imediata b. A longo prazo i. Físicos 75 ▪ Bronquite e asma ▪ Maior risco de cancro do pulmão ▪ Diminuição da testosterona ▪ Supressão da LH plasmática ii. Psíquicos ▪ Síndrome amotivacional: apatia, deterioração de hábitos pessoais, isolamento ▪ Potencial de dependência ▪ Síndrome de abstinência leve 3. Metabolização: A absorção do THC é bastante rápida, havendo um pico de concentração plasmático após 7min (tempo de semi-vida=2h). É metabolizado no fígado produzindo metabolitos como 11-hidroxi-∆9-THC e 8β-hidroxi∆9-THC. A eliminação é feita pela urina ou pelas fezes (usadas nas análises), podendo permanecer na urina por um período de 2 semanas a 3 semanas em consumidores ocasionais, sendo que em consumidores frequentes é normal que permaneça de 2 a 3 meses. 4. Ações: Os canabinóides despertaram grande interesse terapêutico porque os canabinóides não psico-trópicos têm vários efeitos. Os principais recetores, associados ao sistema límbico e comportamentos sociais, são o CB1 e o CB2. O cânhamo indiano tem muitas ações, tais como: antiemético (muito usada nos EUA, para prevenir vómitos em pacientes em quimioterapia ou estimulante de apetite em pessoas com anorexia), anti glaucomatoso, antiasmático, anticonvulsivante, espasmolítico, analgésico, etc. A quantidade distribuída de canabinoides na corrente sanguínea depende da administração (inalação, aerodigestão, etc.), do funcionamento pulmonar e da origem geográfica. 76 O controlo de qualidade da planta é necessário e é feito por cromatografia em camada fina – faz-se a determinação do teor de THC, que é o que interessa porque é o psicoativo – e faz-se a pesquisa de contaminantes (Aspergillus fungus, bactérias, metais como Al e Cd, organofosforados – inseticidas). Para quem utiliza como fim terapêutico, é necessária também uma monotorização dos utilizadores para evitar dependência e efeitos adversos. As indicações terapêuticas consideradas apropriadas para esta utilização em Portugal são: • Espasticidade em esclerose múltipla e lesões da espinal medula; • Náuseas e vómitos em quimioterapia, radioterapia e terapia combinada para HIV e hepatite C; • Estimulação do apetite em doentes oncológicos ou com HIV (em alguns países como é o caso dos EUA, também é usado em pessoas com anorexia); • Dor crónica associada a doentes oncológicos; • Síndrome de Gilles de la Tourette; • Epilepsia e outros transtornos da infância (síndrome de Dravet e LennoxGastraut); • Glaucoma resistente à terapêutica; FLOROGLUCINOIS Exemplos: LÚPULO o São usadas as inflorescências da Humulus lupulus e tem compostos como humulona e lupulona que são derivados do floroglucinol (prenilados). Estes derivados têm uma ação antibacteriana e antifúngica. 77 o A diferença entre o floroglucinol e o orcinol é que, em vez de uma cadeia carbonada, este tem um hidroxilo. A sua oxidação alternada demonstra que é produto da via acetato. o O lúpulo tem também o xanthohumol, que é uma xalcona, que é um produto de biossíntese mista, e é composta em parte pela via acetato (azul) e em parte pela via chiquimato (vermelho). 1º: No intestino, o xanthohumol, facilmente fecha e é ciclizado dando origem à flavanona correspondente – isoxanthohumol. 2º: No fígado, o isoxanthohumol é metabolizado e perde o metilo, formando a 8- prenilnaringenina. Nota: Esta 8-prenilnaringenina é um agonista dos recetores de estradiol. o O lúpulo tem ação calmante e sedativa. 78 DERIVADOS DE ÁCIDOS ORSELÍNICOS Exemplo: ÁCIDO MICOFENÓLICO 1. É proveniente de Penicillium spp. e é considerado uma micotoxina. É um derivado do ácido 5-metilorselínico. Há uma latconização, a adição de unidades isopentenílicas a partir do pirofosfato de farnesilo, para depois dar origem ao ácido micofenólico. 2. Este ácido inibe a inosina monofosfato dihidrogenase (IMPD), que é importante para a síntese de purinas (guanosina); impedindo o crescimento de linfócitos B e T → imunossupressor. Metabolitos sintetizados pela via chiquimato A via chiquimato inicia-se com 2 compostos: a eritrose 4-fosfato (que vem do Ciclo de Calvin – 4C) e o PEP - Ácido Fosfoenolpirúvico (que vem da glicólise). Conjugam-se por aldolisação, dando origem a um composto com 7C, o DHAP que, sofrendo uma série de reações origina o ácido 3-desidrochiquímico. Este pode sofrer redução e originar o ácido chiquímico ou, por ação do ácido 3- desidroquinico, originar diretamente o ácido gálhico. O ácido gálhico (ácido aromático) é um ácido benzoico aromático de estrutura C6-C1 (6 do aromático e 1 do carboxilo) que, geralmente, surge por encurtamento de uma cadeia. Esta é a estrutura do ácido orselínico → acrescentar um ácido carboxílico a um orcinol. Podemos ter vários derivados deste ácido como , como representado na figura: 79 O ácido chiquímico tem uma estrutura muito especialdevido à sua estereoquímica, têm 2 hidroxilos para trás do plano e 1 para a frente. Características dos produtos da via chiquimato: oxigenação no local exatamente oposto à cadeia carbonada e outras oxigenações que vão aparecendo exatamente ao lado (ao contrário da via acetato que possui oxigenações alternadas). Depois de formado o ácido chiquímico, este voltará a conjugar-se com o PEP para formar ácido corísmico, que será uma fonte de outros compostos, ocupando assim uma posição chave nesta via biossintética. 80 o O ácido corísmico pode então seguir várias vias: o Sofre desidratação perdendo o OH em C6 (em ambos os casos); o Pode sofrer aminação no C2 e depois através da ação de enzimas formar o ácido antranílico (C6-C1), que por sua vez forma o L-triptofano (aminoácido). A partir deste aminoácido depois podem surgir alcaloides; o Pode sofrer uma hidroxilação no C2 dando origem ao ácido isocorísmico. A partir deste, pode ser possível obter ácido salicílico e outros ácidos fenólicos. o Também pode sofrer uma transformação em ácido prefénico, onde a cadeia de carbonos passa a estar diretamente ligada ao anel aromático, passando a uma estrutura C6-C3, que posteriormente estará na origem dos aminoácidos aromáticos que estão por trás da via chiquimato. Há um rearranjo pericíclico e, se o hidroxilo se mantiver, forma-se a tirosina; caso contrário forma-se a fenilalanina. A fenilalanina depois poderá dar origem ao ácido cinâmico (C6-C3) por perda do NH3; a tirosina, pelo mesmo processo, dará origem ao ácido 4-cumárico (C6-C3). 81 Resumo: FENÓIS SIMPLES Ácidos benzoicos e derivados: são anéis aromáticos ligados a 1C ou 2C, normalmente obtidos por encurtamento de cadeias com 3C. Fenóis simples: apenas o aromático ligado a pelo menos um OH e sem cadeia carbonada. Obtêm-se por descarboxilação e redução de outros compostos. Fenóis simples e ácidos fenólicos (a saber): catecol floroglucinol ácido benzoico R=H – ácido gálhico R=CH3 – ácido siríngico 82 ▪ Ácidos fenólicos o Forçosamente 1 hidroxilo fenólico e um carboxilo na molécula; o Existem de 2 tipos: tipo benzóico e tipo cinâmico: • Tipo benzóico (ex.: vanilina) (C6-C1): o Livres, que podem dar origem a aldeídos o Ésteres o Heterósidos • Tipo cinâmico (C6-C3): o Livres o Ésteres de álcoois alifáticos (ex.: ácido dicafeoiltartárico) o Ésteres do ácido quínico – muito comum na Natureza (ex.: ácido clorogénico) o Ésteres ou éteres de açúcares R=H – ácido p-cumárico R=OH – ácido cafeico R=OCH3 – ácido ferúlico álcool sinapílico 83 o Ésteres de metabolitos secundários o Ésteres fenilpropanoicos de heterósidos (ex.: di ou triósido de dehidroxifeniletanol) Junção do ácido cafeico com o ácido quínico (ácido clorogénico) 5-cafeoilquínico Éster de álcool alifático 2 moléculas de ácido cafeico Éster fenilpropanoico de heterósidos Nota: Para quebrar a ligação éster, geralmente recorre-se a uma hidrólise alcalina/saponificação à temperatura ambiente. Por outro lado, para quebrar a ligação éter usa-se uma hidrólise ácida e aquecimento. 84 ATENÇÃO: Não confundir o ácido chiquímico (1) com o ácido quínico (2). (1) (2) 1. Propriedades físico-químicas dos fenóis e ácidos fenólicos Estes compostos geralmente são solúveis em solventes orgânicos polares (metanol, acetona, acetato de etilo, em hidróxido de sódio (NaOH) e em hidrogenocarbonato de sódio (NaHCO3), porque como têm hidroxilos fenólicos que se comportam como ácidos fracos. Relativamente à estabilidade, são compostos que geralmente são facilmente oxidáveis (compostos fenólicos - bons antioxidantes) e que sofrem também isomerização por ação da luz – a ligação dupla do ácido cinâmico é trans e por ação da luz aparece o isómero cis; por ação da luz também podemos ter isómeros de posição, por exemplo: no ácido cloragénico em vez de ter a ligação no C5 ter no 3 ou 4. Geralmente para extrair estes compostos recorre-se a um álcool (metanol, etanol, misturas hidroalcoólicas) – ter atenção à concentração e temperatura. Ao usar soluções hidroalcoólicas, se for feita uma partição com solventes não miscíveis com polaridade crescente, consegue separar-se primeiro as formas livres, depois os ésteres e, por fim, os heterósidos. 2. Extração em fase sólida (SPE) – compostos fenólicos: Para uma extração em coluna, temos de adaptar a coluna e as fases para os compostos que queremos extrair: 85 1. Preparar a solução extrativa (álcool/ mistura hidroalcoólica); 2. Acidificação da solução extrativa: para garantir que os hidroxilos fenólicos não estão ionizados; 3. Acondicionamento da coluna C18: esta é uma coluna de fase reversa, isto significa que a fase estacionária é apolar, assim tudo o que esteja ionizado não fica retido e sai no solvente; 4. Aplicação da solução extrativa: os compostos fenólicos têm maior afinidade para a coluna e, portanto, vão ficar retidos no enchimento; 5. Escolher o eluente – entre o enchimento da coluna e o eluente, o composto deve preferir o eluente; 6. Eluição dos interferentes Para além de purificar e extrair, este processo também concentra a nossa solução de compostos fenólicos pois, tendo estes afinidade para o solvente, irão eluir rapidamente, logo precisam de pouco volume. 3. Caracterização Pode ser feita por: o Cromatografia em camada fina: as placas podem ser revestidas por sílica ou celulose; o sistema eluente é ácido para garantir que está tudo NÃO ionizado; a revelação é feita com FeCl3 (compostos fenólicos quelatam os sais metálicos) vanilina clorídrica, difenilborato de aminoetanol, etc; o Cromatografia gasosa: como os compostos não são voláteis tem de haver derivatização primeiro; o HPLC: é a mais usada; é utilizada fase reversa em colunas C18; a fase móvel pode ser água e álcool e/ou acetonitrilo, e ácido para garantir que está tudo NÃO ionizado. Como são compostos aromáticos e os ácidos cinâmicos possuem a dupla ligação, os compostos vão absorver no UV. O HPLC pode ser acoplado a detetores: o UV-Vis; o IV; 86 o RMN; o Espetrometria de massa; o Díodos, que depois permite traçar o espetro IV de cada um dos compostos que é detetado. Exemplos: UVA-URSINA o É retirada das folhas secas da Arctostaphylos uva-ursi, e contém Arbutina. A arbutina é um heterósido (marcador taxonómico da pêra) que, por hidrólise, forma uma hidroquinona, que rapidamente se oxida formando uma p-quinona. Nota: A hidroquinona tem efeito antibacteriano, mas para ter efeito tem de estar na forma livre. o Para além da arbutina, existe um derivado, designado metilarbutina. A hidroquinona a que a arbutina dá origem é usada em infeções urinárias, porquê? 1. A Arbutina é metabolizada no fígado – quebra da ligação ao açúcar, forma a HQ; 2. A HQ conjuga-se quer com ácido glucurónico quer com sulfato e é eliminada pela urina; 3. Muito pouco passa para o sangue. No rim, é necessário que haja a quebra da ligação ao ácido glucurónico e ao sulfato, para que a HQ esteja livre, pois só assim consegue atuar. Este complexo é visto como um pró-fármaco. 87 4. Para isto acontecer, o pH da urina tem de ser > 8. o Como atua nos rins, a hidroquinona favorece a eliminação renal e é adjuvante em problemas urinários benignos. É indicado para infeção das vias urinárias inferiores. o Por outro lado, a hidroquinona também tem a capacidade de impedir a síntese da melanina: inibe a tirosinase, não se forma a dopaquinona, que é o precursor da melanina.Por outro lado, tem uma ação citotóxica para com os melanócitos. Era usada em casos de hiperpigmentação e atualmente é mais usada em casos de melasma ou melanose pós- inflamatória e química. o Para além desta ação despigmentante da hidroquinona, os extratos de uva-ursina têm a mesma utilização. o O mequinol também tem o mesmo efeito que a hidroquinona e a uva-ursina. 88 BAUNILHA o A Vanilina obtém-se por alterações no vanilósido e no vanilolósido das vagens da Vanilla planifólia. o A composição vai alterando consoante o amadurecimento da planta: o Vanilósido: é um aldeído ligado a um açúcar e está mais presente em plantas mais jovens; o Vanilolósido: é um álcool ligado a um açúcar e vai aparecendo mais à medida que a planta envelhece, por transformação do vanilósido. o Qualquer um destes compostos não tem cheiro porque tem um açúcar; são capazes de sofrer hidrólise e libertar-se o açúcar. No caso do vanilolósido pode ainda sofrer oxidação, obtendo-se a vanilina, que confere o cheiro caraterístico à baunilha. o Os frutos da Vanilina alteram a sua composição com o envelhecimento: não devem ser consumidos completamente maduros porque têm grandes quantidades de vanilolósido; são mergulhados em água quente para impedir as alterações. o A baunilha é usada como corretiro de cheiro e sabor e na indústra alimentar. o Atualmente, usa-se mais a vanilina sintética, que é produzida pela conjugação do guaiacol com o eugenol. 89 ÁCIDOS FENÓLICOS o Derivados do ácido cinâmico e benzóico: notar que as metilações aparecem depois das hidroxilações. o Para cada derivado do ácido cinâmico existe o respetivo ácido benzóico. A obtenção dos compostos da coluna do lado esquerdo implica mais algumas reações, nomeadamente para encurtar a cadeia de 3 carbonos. Portanto, estes são menos comuns na natureza do que os ácidos derivados do ácido cinâmico. o DERIVADOS DO ÁCIDO CAFEICO: Exemplos: ALCACHOFRA o São utilizadas as folhas da Cynara scolymus, que contém: cinarina (ácido 1,3- dicafeoilquínico), ácido clorogénico (ácido 5-O-cafeoilquínico), 3-CQA, 4-CQA e 90 heterósidos de luteolina (é uma flavona – ver cartão). Para fins alimentares são usadas as flores. o Existem alguns problemas no processo extrativo: pode haver hidrólise (quebra da ligação ao ácido quínico) e transesterificações, onde os ácidos cafeicos voltam a esterificar o ácido quínico noutras posições. o Utilização: Problemas digestivos (dificuldade na digestão, flatulência). o É colerético, colagogo, diminui a colesterolemia porque atua a nível da biossíntese do colesterol), hepatoprotetor, favorece a eliminação renal e a função digestiva. o Não é recomendado em crianças, grávidas e lactantes. Pode levar à obstrução das vias biliares devido ao seu efeito colerético e colagogo. CARDO-DO-COALHO o São utilizadas as folhas de Cynara cardunculus, mas para a produção de queijo são usadas as flores. Tem na sua constituição vários compostos, podendo destacar: o 3- CQA, 5-CQA, 1,5-CQA, heterósidos da luteolina (flavona) e da apigenina (flavona). o É também colerético, colagogo, hepatoprotetor e diurético. o O perfil fenólico das amostras de cardo-do-coalho varia com a época de colheita: no verão existe mais ácido 1,5-O-dicafeoilquínico, e na primavera/inverno há mais ácido 5-O-cafeoilquínico. 91 ALECRIM o São usadas as folhas e as flores (maioritariamente folhas) da Rosmarinus officinalis, que é composto por ácido rosmarínico (marcador taxonómico da família das Labiadas, onde está o alecrim), um derivado do ácido cafeico. o É também composto ácido 5-cafeoilquínico (junção do ácido cafeico com ácido coragénico). o Para além disso, existem terpenos do alecrim (também são responsáveis pela atividade do alecrim, mas NÃO vêm da via chiquimato) o É colerético e colagogo. É também hepatoprotetor, favorece a eliminação renal, favorece a função digestiva, é antissético e cicatrizante, anti-inflamatório e antioxidante. o É usado em casos de dispepsia e espasmos do trato gastrointestinal. o Não é recomendado quando há problemas hepáticos, porque pode obstruir as vias biliares. o O ácido rosmarínico é um éster do ácido cafeico com o ácido α- hidroxidihidrocafeico. CHÁ-DE-JAVA o São utilizadas as folhas e extremidades dos ramos da Orthosiphon aristatus, que contém ácido rosmarínico, ácido dicafeioltartárico e ácido litospérmico (é uma neolenhana composto por ácido rosmarínico + β-hidroxidihidrocafeico ou então β-hidroxidihidrocafeico, ácido cafeico e α-hidroxidihidrocafeico) 92 o É usado como adjuvante em problemas do aparelho urinário e em regimes de emagrecimento. AGRIPALMA o São utilizadas as partes aéreas da Leonurus cardíaca, que contem ácido rosmarínico, ácido clorogénico (5-CQA) e verbascósido (ácido cafeico + heterósido constituído por ramnose + glucose + 3,4dihidroxifluiletanos) o Tem várias ações: antibacteriana, antioxidante, anti-inflamatória, analgésica, mas a mais relevante é a cardiovascular (diminui o ritmo cardíaco e aumenta o fluxo). Ácido dicafeoiltartárico 93 SALVA o São usadas as flores da Salvia officinalis e, nesta planta, o crescimento de ácido rosmarínico aumenta com o envelhecimento e, para além disso, os seus níveis são superiores em setembro, relativamente a abril. o Tal como no alecrim, pertence à família Labiadas, logo o ácido rosmarínico está presente e é um marcador taxonómico. o Para a obtenção de óleo essencial de salva, a colheita deverá ser feita entre maio e junho, mas se quisermos que tenha mais propriedades antioxidantes (devidas ao ácido rosmarínico), deve ser colhido em setembro. o É usada como antiespasmódico, antissético e adstringente. Nota: a quantidade de ácido rosmarínico é muito maior in vitro. AVELEIRA o São usadas as folhas de Corylus avellana, que têm ácido monocafeoiltartárico. A composição em compostos fenólicos depende da variedade de aveleira: ácido 3- cafeoilquínico, ácido 5-cafeoilquínico e ácido cafeoiltartárico são os principais. o Existem vários ácidos derivados do cafeico, o ácido cafeoiltartárico, heterósidos de flavonóides, etc. o É usada no síndrome das pernas pesadas/cansadas. ALFAZEMA o Também pertence à família das Labiadas. São utilizadas as flores da Lavandula officinalis. o Usada para dispepsia (dificuldade na digestão), como sedativa, diurética e espasmolítica. 94 O ácido 2-glucosilcumárico por hidrólise ácida dá origem ao ácido 2-hidroxicinâmico (ácido octo-curâmico) e uma glucose. O ácido 4-metoxi-2-glucosilcumárico (ácido p-cumárico metoxilado) por hidrólise ácida origina um 2,4-dihidroxicinâmico e uma glucose. Estes produtos de hidrólise – ácido 2-hidroxicinâmico e ácido 2,4-di-hidroxicinâmico – ao ciclizarem formam a cumarina e a herniarina, respetivamente. o DERIVADOS DO ÁCIDO SALICÍLICO (derivado do ácido benzoico) Cumarina Herniarina Ácido Acetilsalicílico 95 o Uso interno: Geralmente são usados pelas propriedades antipiréticas, anti-inflamatórias e, em baixas concentrações, como antiagregantes plaquetários. o Uso externo: Analgésicos para a dor de cabeça, para dores articulares. Exemplos: RAINHA DO PRADO o Utilizam-se as sumidades floridas da Filipendula ulmária (= Spirea ulmária), de onde se extrai o ácido salicílico e esterifica-se o hidroxilo benzénico para originar ácido acetilsalicílico (este não existe na planta) → Aspirina. o Contém heterósidos, xiloglucósidos de salicilato de metilo e do aldeído salicílico que, por hidrodestilação, originam salicilato de metilo e o aldeído salicílico,respetivamente. o Existem também alguns derivados de flavonóides – o spireósido – que é um derivado glicosilado da quercetina/quercetol. o É utilizada para estados febris e gripais, como analgésico, anti-inflamatório, favorece a eliminação urinária e a função digestiva. 96 SALICILATO DE METILO o Por hidrodestilação das folhas de Gaultheria procumbens, obtém-se o óleo essencial de Wintergreen. o É usado como aromatizante alimentar, na cosmética e na higiene bucal, para além de analgésico, anti-inflamatório, antipirético, antissético, antiespasmódico e sedativo. SALGUEIRO o Utilizam-se as cascas de Salix purpúrea, S.daphnoides e S. fragilis, contendo salicortina. 1. A salicortina sofre hidrólise a temperatura elevada durante o processamento da planta fresca, libertando-se o salicósido (heterósido do álcool salicílico). 2. No intestino, este álcool sofre hidrólise (perde a glucose) e é oxidado, dando origem ao ácido salicílico, que é responsável pelo efeito do salgueiro. o O salgueiro é usado em estados febris e gripais, analgésico e anti-inflamatório. o O salgueiro está contraindicado para hipersensibilidade aos salicilatos, grávidas no 3º trimestre, asma ou úlcera gástrica. 97 CHOUPO o São usadas as gemas foliares da Populus nigra, que vai dar origem ao populósido. Este populósido é um heterósido, no qual há álcool salicílico, glucose e ácido benzoico e salicilpopulósido. Sendo assim, se o populósido sofrer hidrólise ácida forma álcool salicílico e um ácido benzóico esterificado com glucose; sofrendo hidrólise básica resulta o salicósido (1) e o ácido benzóico. o Para além do populósido, o choupo tem salicilpopulósido que é o populósido com mais uma molécula de ácido salicílico. Numa hidrólise alcalina, fica o ácido benzoico, o ácido salicílico e a salicina. Numa hidrólise ácida, fica o ácido benzoico esterificado com a glucose e um éster formado pelo ácido salicílico e pelo álcool salicílico. o É usado em estados febris e gripais, analgésico e anti-inflamatório. o Está contraindicado para hipersensibilidade aos salicilatos. (1) Glicose + álcool salicílico 98 CUMARINAS o Compostos fenólicos da via chiquimato do tipo C6-C3. As cumarinas resultam da ciclização do ácido cinâmico. Apresentam oxigenações seguidas e apostas à cadeia carbonada (posição 7). o Nota: A numeração começa-se sempre do oxigénio do heterociclo. Cumarina o Dependendo das substituições, obtemos cumarinas diferentes: o A umbelliferona (ou 7-hidroxicumarina) é o precursor das cumarinas 6,7-diOH ou 6,7,8-triOH. o Estas moléculas podem sofrer prenilação que vem da via desoxixilulose fosfato e estes grupos prenilo (unidades de 5C com ramificação no C3) podem ligar-se a grupos 1 2 3 4 8 7 6 5 Umbelliferona Esculetina Escopoesculetina 99 OH ou diretamente ao núcleo da cumarina nos C6 e C8, geralmente da umbeliferona e da herniarina. Se a prenilação ocorrer no C6 origina cumarinas lineares, se ocorrer no C8 origina angulares. o As furano- e piranocumarinas implicam a prenilação e o pirofosfato de dimetilalilo. Parte-se de 7-hidroxicumarinas (umbeliferona) e se a prenilação for feita no C6, vamos ter furano e piranocumarinas lineares; se for feita no C8, vamos ter furano- e piranocumarinas angulares. o Para furano- e piranocumarinas lineares: 1. Introdução do pirofosfato de dimetilalilo na posição C6; 2. Ataque nucleofílico ao epóxido que se forma por oxidação da dupla ligação; 3. Consoante o carbono ao qual é feito o ataque, há formação de outro anel. 1. Biossíntese: a. Dois passos chave são a hidroxilação em C2 e uma isomerização da dupla ligação (trans → cis), dando origem a uma lactona, com perda de água, porque facilmente há formação de um éster, formado à custa do hidroxilo introduzido na molécula e da função ácida já presente na molécula. Nota: biossinteticamente este não é o processo normal. 2. Propriedades físico-químicas: o Em termos de solubilidade, os compostos livres são solúveis em solventes orgânicos e os heterósidos são solúveis em água e misturas hidroalcoólicas. 100 o Para purificar estes compostos, pode jogar-se com a lactona: em meio alcalino, as cumarinas têm a sua lactona aberta, enquanto que em meio ácido se dá a sua lactonização. Pode recorrer-se à sublimação, mas é necessário ter cuidado porque pode levar a alterações no composto. Pode ser também feita por HPLC. o Para a sua análise, recorre-se ao espetro UV (dependendo dos substituintes e do pH do meio → espetros caraterísticos), CCF e HPLC. Exemplos: CASTANHEIRO DA ÍNDIA o São utilizadas as cascas ou folhas da Aesculus hippocastanum, que possui cumarinas livres (esculetina) e na forma de heterósido (esculósido → esculetina + glucose). o Tem um efeito protetor vascular e venotónico. o Usado na sensação de pernas cansadas, edema, fragilidade capilar cutânea e crise hemorroidária. MELIOTO o São usadas as partes aéreas do Melilotus officinalis, que contém Melilotosido (2- glicosil-cumárico). o O melilotosido pode sofrer hidrólise, perdendo a glucose, e rapidamente cicliza, dando origem à cumarina. o Se houver contaminação fúngica a cumarina origina o dicumarol (-ol significa que tem hidroxilos livres). o O dicumarol tem propriedades anticoagulantes (inibição da vitamina K → diminuição da síntese da protrombina e fatores de coagulação). Em condições esculósido esculetina 101 normais, o dicumarol não existiria na planta. Este dicumarol serviu de modelo para desenvolver anticoagulantes sintéticos: varfarina e acenocumarol. o O melioto é usado como anti-edematoso, aumentando o débito venoso e diminuindo a permeabilidade capilar e por isso é usado em situações de pernas cansadas, fragilidade capilar cutânea e crise hemorroidária. PILOSELA o Utiliza-se a Hieracium pilosella inteira, que contém umbeliferona. o A umbeliferona (aparece sobretudo na forma heterosídica) tem ação bacteriostática e, por isso, era usado na veterinária. o Na Europa, está aconselhada para problemas menores do aparelho urinário, mas também favorece a eliminação renal e adjuvante da função digestiva. ANGÉLICA o São usadas as raízes da Angelica archangelica que possuem cumarinas simples (ostol) e furanocumarina angular (angelicina). o Devido às furanocumarinas, principalmente as lineares, originam fotodermatites. Quando há contacto com fármacos com este tipo de compostos e exposição solar, há formação de dermatite aguda, que resulta no fenómeno de hiperpigmentação. o É usada para problemas digestivos e colites espasmódicas. 102 1. Furanocumarinas e fototoxicidade Quando se contacta com fármacos com este tipo de compostos (Furanocumarinas lineares) e depois se estiver exposto ao sol, há o desenvolvimento de uma dermatite aguda. Formam-se grandes bolhas que podem resultar no fenómeno da hiperpigmentação. Nota: a humidade favorece o fenómeno de fototoxicidade. As furanocumarinas causam este tipo de problemas porque atuam por ciclização com as bases pirimídicas de DNA (mais com a timina do que com a citosina). As espécies que mais causam fototoxicidade são: Figueira, Angélica, Aipo, Salsa, Arruda e Citrus spp (este último é muito usado em perfumes). Por exemplo, na figueira (Ficus carica), qualquer parte da planta apresenta furanocumarinas. 2. Furanocumarinas lineares o Psoraleno o Bergapteno o Xantotoxina Vão ocorrer reações de ciclo-oxidação e as furanocumarinas vão ligar-se através C-3, C-4 C-4’, C-5’ a bases pirimídicas de DNA (Timina e Citosina) – alterações de genoma. Algumas espéciesestão envolvidas em Dermatologia, Cosmética e Perfumaria no entanto, essas cumarinas tem que estar < 1 mg/kg. Nota: a figueira (ficus carica) possui furanocumarinas lineares. 103 3. Aplicação da furanocumarina Existe uma terapia, a chamada PUVA terapia, que consiste na administração oral de furanocumarinas seguida de exposição à luz UV, o que pode ser benéfico em casos de psoríase – a vermelhidão da psoríase deve-se à elevada proliferação de células à superfície e, consequente, resposta inflamatória → este tratamento remove o excesso dessas células (ação antiproliferativa da furanocumarina). Esta terapia pode também ser usada em casos de vitiligo (despigmentação): os compostos promovem a proliferação de melanócitos, a síntese de tirosinase, a formação e melanização de melanossomas e a transferência de melanossomas para queratinócitos. A furanocumarina mais usada nestes casos é a 8-metoxipsoraleno. Pode apresentar como riscos: fotossensibilização, cafeleias, vertigens, carcinoma espinocelular, melanoma. Lenhanas, neolenhanas e compostos aparentados Estes tipos de compostos resultam da união de unidades de C6-C3, com oxigenação oposta à cadeia carbonada, através da via chiquimato. Neolenhanas 2-4’ 8-3’ 8-1’ 7-O-2’ 8-O-4’ 7-O-3’ 3-3’ 104 Nas Lenhanas (núcleo fundamental = 18C) há sempre ligação entre os carbonos 8 de duas unidades C6-C3. No caso das neolenhanas há, no máximo, o envolvimento de um C8 (8- 3’, 8-1’, 3-3’, 8-O-4’). Nota: atribui-se sempre o número mais baixo ao carbono envolvido na ligação. 1. Biossíntese: a) Geralmente partem de um álcool fenilpropânico da via chiquimato, que sofre oxidação, forma-se um radical (que existe sobre várias formas isoméricas), que permite a existência de várias ligações, feitas por enzimas específicas, sendo o carbono ao qual elas se ligam específico também. b) A formação de várias lenhanas surge por acoplamento oxidativo depois de formado o radical correspondente. A partir de 2 moléculas de ácido coniferílico (pinheiros), há oxidação com perda de 1e-, a formação de um radical e o acoplamento oxidativo Nota: ▪ Os lenhóides são lenhanas híbridas que têm origem biossintética mista, não apresentando apenas via chiquimato. 105 ▪ Os oligómeros (2) resultam da condensação de 3 ou 4 unidades fenilpropânicas C6-C3. Os estilbenos têm 2 anéis aromáticos ligados por uma ponte etano-eteno ▪ As norlenhanas - núcleo fundamental com 7C - (1) resultam da condensação de C6-C3 e C6-C2 (17C envolvidos na formação da molécula) por ligações 7-8’,8-8’ ou 9-8’. ▪ A lenhina é uma estrutura em rede feita por condensação de unidades fenilpropanóis, neste caso, álcool p-coumarílico, álcool coniferílico e álcool sinapílico. 106 2. Propriedades biológicas • Inibição do PAF (processo de coagulação) • Inibição da desgranulação dos mastócitos (alergia e inflamação) • Inibição da produção de TNF-α (inflamação) • Inibição de COX-1, COX-2 e 5-LOX (ciclos de oxigenação – esta inibição diminui a inflamação) • Anti-HIV (inibição da DNA polimerase e da integrase, que intervêm na replicação) LENHINA o É um polímero grande e muito heterogéneo constituída por diferentes fenilpropanóides e, por isso, não é sempre igual. o Está associada à celulose para dar rigidez à parede celular das plantas. 107 ENTEROLENHANAS o Durante o processo digestivo, sofrem hidrólise com perda do açúcar e no cólon sofrem desmetilação. Aqui há formação de enterolenhanas: primeiro o enterodiol, que ao sofrer oxidação, dá origem à enterolactona (as enterolenhanas apenas se formam no cólon, não estão presentes na dieta). São capazes de regular os recetores de estrogénios porque têm o OH em β, tendo ação sobre a menopausa e diminuem a hipótese de cancro da mama, próstata e cólon. o O di-glucósido de secoisolariciresinol e o matairesinol são lenhanas glicosiladas que estão na dieta e que são degradadas. Exemplos: PODÓFILO o Utilizam-se as raízes de Podophyllum peltatum, de onde se extrai o podofilino sob a forma de resina (rica em podofilotoxina). Esta obtém-se através de uma extração com álcool 90º, que é depois concentrado através da junção de H2O ácida, havendo precipitação desse extrato de resina, sendo depois seca. O rendimento desta extração é 3-6%. o A resina apresenta podofilotoxina (lactona ligada em trans), peltatina α e β, desoxipodofilotoxina e picropodofilotoxina (lactona ligada em cis). o A podofilotoxina têm uma caraterística importante, nomeadamente a presença da lactona ligada em trans ao ciclo adjacente, o que aumenta a atividade. o Todos estes compostos são inibidores da formação do fuso acromático, impedindo a polimerização da tubulina, parando a mitose no início ma metáfase (anti-mitóticos). Di-glucósido de sécoisolaricirésinol 108 o Relativamente à relação estrutura-atividade, os mais ativos são os que possem a lactona ligada em trans relativamente ao carbono adjacente. Os que possuem a lactona em cis praticamente não têm atividade. Os compostos livres (geninas) têm mais atividade do que os heterósidos, mas também têm muitos mais efeitos secundários drásticos. o O podofilino (resina) tem propriedades laxativas e colagogas e durante algum tempo foi usado como tal mas, devido às propriedades anti-mitóticas deixou de ser usado. Atualmente, é usado para extrair a podofilotoxina (muita atividade) e para obter derivados da podofilotoxina. o Pode também haver extração da Sinopodophyllum hexandrum, porque apresenta maior quantidade de resina e esta é mais rica em podofilotoxina, apresentando um rendimento é superior (6-12%). o Antigamente era usado como laxativo e colagogo, mas agora utiliza-se em cravos por aplicação tópica, mas é preciso ter muito cuidado porque queima. Nota: os efeitos terapêuticos não advêm diretamente do podofilino, mas sim dos seus derivados. o A podofilotoxina (composto maioritário da resina) é uma molécula com muita toxicidade, quer por ingestão quer por contacto cutâneo. Causa problemas digestivos e, mais tarde, encefalopatias, neuropatia periférica e toxicidade hematológica. A utilização é muito restrita, só para condilomas externos (verrugas) em solução alcoólica 0,5% em frascos de reduzido volume e com rolha e segurança. Está contraindicado na gravidez, aleitamento e crianças. Mulheres em idade de procriar deverão tomar as devidas precauções anticoncecionais durante o tratamento. 109 o Os derivados da podofilotoxina – etopósido e tenipósido – são obtidos por semi- síntese, através de glucosilação em C4 e desmetilação. A glucose tem os C4 e C6 bloqueados por acetalização com um grupo etilideno (etopósido) ou tienilideno (tenipósido). o O etopósido dá origem ao fosfato de etopósido, um pró-fármaco (hidrossolúvel), que sofre hidrólise no organismo, perdendo o fosfato e libertanto o etopósido. Estes compostos, apesar de terem menos atividade que a podofilotoxina por serem heterósidos, têm também menos efeitos secundários. o Estes derivados inibem a topoisomerase II – inibem o fim da fase S/início da fase G2 da mitose, inibição da síntese de DNA. o Nota: o hidroxilo livre é fundamental para a atividade e a configuração β do hidroxilo no C4 também, bem como o heterósido. o Estes derivados são utilizados em quimioterapia (principalmente poliquimioterapia mas também monoquimioterapia) e apresentam menos secundários mas, ainda assim, são muitos. o O etopósido é utilizado para: cancro do testículo refratário, cancro das células pequenas do pulmão, cancro dos tecidos formadores do sangue da medula. Apresenta como efeitos secundários: mielossupressão, leucopenia,neutropenia, náuseas, vómitos, perda de apetite, dor abdominal, prisão de vente, alopécia, toxicidade hepática, fraqueza, sensação de desconforto e reações de hipersensibilidade. o O tenipósido é utilizado para: linfomas malignos, doença de Hodgkin, leucemia aguda linfoblástica de alto risco, tumores cerebrais malignos, carcinoma da bexiga, neuroblastoma e tumores sólidos infantis. Apresenta como efeitos 110 secundários: mielossupressão, leucopenia, trombocitopenia, diarreia, náuseas, vómitos, alopécia, hipotensão e reações de hipersensibilidade. ESQUISANDRA o São usados os frutos da Schizandra chinensis, que contêm esquisandrina, gomisina A e B, que promovem o bem estar (adaftogénicas). Possuem atividade anti-hepatotóxica, antioxidante, anticarcinogénica e estimula o SNC. CARDO-MARIANO o São usados os frutos da Silybum marianum, que têm silimarina. Silimarina é uma mistura de compostos: silibina (maioritário), silicristina e silidianina, que resultam da taxifolina com álcool coniferílico. o As flavolenhanas resultam de uma unidade C6-C3 (ex: álcool coniferílico) sobre um flavonóide – via mista acetato + chiquimato. 111 o O cardo mariano por ser usado como antídoto para intoxicações pelo cogumelo Amanita phalloides, porque a silimarina é capaz de se ligar aos mesmos recetores da toxina. o Tem uma ação anti-hepatotóxica, inibe a peroxidação lipídica, é anti-radicalar, inibe a proliferação de citoquinas pró-inflamatórias e estimula a RNA polimerase, regenerando o tecido hepático. Para além disso, é imunoestimulante (NF-γ e IL) e é capaz de inibir a proliferação de células tumorais bem como de fatores pro- angiogénicos. Derivados da extensão do fenilpropano A molécula iniciadora é o ácido p-cumárico é um derivado do ácido cinâmico, que é ativado na forma de p-cumaronil-CoA. Este pode seguir diferentes vias: o Se sofrer logo β-oxidação, perde 2C ficando uma unidade C6-C1 e, só depois, sofre alongamento a partir de 3 Malonil-CoA e ocorre ciclização – origina xantonas; o Se não sofrer oxidação (não perde 2C) e houver alongamento de 2 Malonil-CoA – origina stirilpironas o Se não sofrer oxidação (não perde 2C) e houver logo alongamento a partir de 3 Malonil-CoA – origina flavonoides ou estilbenos, conforme a posição. 112 DIARIL-HEPTANOIDES E ARILALCANONAS Exemplos: CURCUMA o A curcuma é retirada do rizoma da Curcuma longa que está cheia de curcumina, formada a partir do ácido ferúlico. Tautomerismo Ceto-Enólico 113 o Apresenta os compostos: curcumina, desmetoxicurcumina e bismetoxicurcumina. o Os curcuminoides (1,7-diaril-hepta-1,6-diene-3,5-dionas) apresentam 2 anéis benzénicos ligados através de uma cadeia de 7 carbonos. 1. Biossíntese da curcumina a) O iniciador é o ácido ferúlico que é ativado na forma de feruluil-CoA; b) O malonil-CoA vai alongar a cadeia; c) Condensação com outra molécula de feruluil-Coa e descarboxilação. Nota: Zingiberaceae: família a que pertence a Curcuma e o Gengibre. o A curcumina tem várias atividades biológicas descritas (antibacteriana, antifúngica, antioxidante, anti-inflamatória – LOX, COX-2, citocinas –, anticarcinogénica e inibidora da formação da placa β- amiloide) mas apresenta biodisponibilidade reduzida porque, além de ser absorvida em baixa quantidade, é rapidamente metabolizada no fígado. Para contrariar este problema, a resolução consiste em incluir a curcumina em formas que aumentem a biodisponibilidade como lipossomas e nanopartículas. o Durante a metabolização da curcumina, há uma degradação do diaril-heptanoide com quebra da molécula e há conjugação com sulfato e ácido glucurónico. o A piperina (o alcaloide da pimenta) é capaz de impedir a metabolização, por impedimento da redução do grupo carbonilo e da conjugação com outras moléculas para a excreção. 114 o A curcuma pode ser usada pelas suas propriedades de colerético e colagogo, na estimulação do apetite e em dificuldade de digestão. Pelas propriedades coleréticas e colagogas, está contraindicada em situações de obstrução. É também usada como corante pela indústria farmacêutica. Está presente no caril, que é uma mistura de várias especiarias GENGIBRE o Retirada do rizoma da Zingiber officinalis. É uma aril-alcanona, ou seja, um anel benzénico com uma cadeia de carbonos mais ou menos extensa em que há a função cetona que pode estar na forma alcoólica. A cadeia lateral pode ter uma variação no número de carbonos: 7-10, 12, 14, 16C; o Os compostos gingeróis são os responsáveis pelo picante; o Apresenta os compostos: gingeriol, gingediol, shogaol e dingerdiona. o O gengibre facilita a digestão e é um antiemético porque atua sobre a motilidade gastrointestinal. Indicado para vómitos de viagem. Não é recomendado a crianças e lactantes e deve ser evitado por grávidas. 115 ESTILBENOS o Os estilbenoides são 2 anéis benzénicos ligados por uma ponte de 2 carbonos, que pode ser um etano ou um eteno. Podem estar na forma livre, heterosídica ou de oligómeros. Existem maioritariamente na forma trans. o Estão normalmente associados a uma situação de stress a que as plantas são sujeitas, portanto são produzidos como fitoalexinas (quando há uma lesão, infeção, UV). Têm também algumas propriedades ditas fitohormonais (reguladores do crescimento) e antimicrobianas. o Surgem a partir do ácido p-cumárico, que é ativado na forma de p-cumaroil-CoA, há conjugação com 3 moléculas de malonil-CoA, uma aldolisação, a molécula fecha e sai CO2, formando estilbenoides. o Podem-se associar em dímeros (4 anéis benzénicos), trímeros (6 anéis benzénicos) ou tetrâmeros (8 anéis benzénicos). Os dímeros podem ser do grupo A (heterósido oxigenado no meio) ou do grupo B (heterósido não oxigenado no meio), consoante haja anel furânico (tipo A) ou não. 116 Exemplos: RESVERATROL o O resveratrol advém das cascas da Vaccinum spp., é dos estilbenoides mais conhecidos e está associado ao “paradoxo francês” – observava-se que os franceses apesar da dieta rica em gorduras tinham “qualidade de vida” – verificaram que se devia ao vinho tinto que bebiam. O vinho é rico em resveratrol, que vem da via mista e está ligado à glucose. Está presente nas uvas/vinho e a sua quantidade depende da qualidade da uva, do seu cultivo, origem geográfica e infeção fúngica,: vinhos produzidos num clima mais frio e húmido têm mais resveratrol. o O resveratrol tem variadas propriedades biológicas: a nível da inflamação, a nível do cancro, a nível dos diabetes, da obesidade, do envelhecimento, torna as células cancerígenas mais sensíveis aos quimiotrápicos. No entanto, a sua biodisponibilidade é baixa porque sofre alta metabolização, sendo conjugado com ácido glucurónico e sulfatos e grande parte é eliminado. CROMBRESTATINA A4 o Existe também outro estilbeno, a Combretastina A4, retirada da Combretum caffrum, que só é ativa em cis. É citotóxica porque inibe a polimerização da tubulina, parando a mitose e também tem uma ação antivascular ao nível das células tumorais, que provoca a apoptose das células endoteliais. A presença do grupo fosfato (ligado ao grupo -OH) aumenta a hidrosolubilidade, tornando-o um pró-fármaco. 117 XANTONAS o As xantonas, antes de sofrerem conjugação com o malonil-CoA, necessitam de sofrer uma β-oxidação, com encurtamento da cadeia (2C), havendo posterior ciclização da molécula. Apresenta um anel pirânico. o A oxigenação alternada no anel A (C1 e C3) – via acetato – e a oxigenação junta no anel B, mostram que é produto de uma via mista (acetato + chiquimato). Podem sofrer prenilaçõesPodem aparecer na formalivre ou O-heterósidos – ex.: Gentianaceae e Clusiaceae, que são marcadores taxonómicos. o Atuam como inibidoras da MAO (principalmente da MAO A), são estimulantes do SNC (moléculas substituídas em 1,3,5 e 8), antifúngicas, antibacterianas, inibidoras da agregação plaquetária e anti-inflamatórias. FEL DA TERRA o Provém das flores da Centaurium erythraes e é usada para controlo de qualidade pela quantidade de xantonas que possui, principalmente a 1,6-di-hidroxi-3,5- dimetoxixantana. o As xantonas apresentam espetros UV muito específicos, com 2/3 máximos de absorção, muito importantes para a identificação da mesmas. 118 MANGOSTÃO o Advém do fruto da Garcinia mangostana e apresenta 2 xantonas: α-mangostina e ϒ-mangostina. São xantonas preniladas (8), metoxiladas e têm várias propriedades descritas: antioxidante, anticarcinogénica, anti-inflamatória e antimicrobiana. Flavonoides o Estão incluídos nos metabolitos secundários obtidos pela via chiquimato mas a verdade é que são compostos de biossíntese mista. Têm uma estrutura com 15 átomos de carbono (2-fenilcromano). Atendendo à origem biossintética, o anel A é a via acetato, do anel B é da via chiquimato: substituições do anel A são em 5 119 ou 7 e as substituições do anel B são em 4 ou 3 e 4 ou 3, 4 e 5. Pode não existir anel C. o Podem possuir grupos -OH em 5 e 7 (oxigenações alternadas da via acetato) e em 4’, ou em 3’,4’ ou em 3’,4’,5’, apresentando sempre a oxigenação no lado aposto à cadeia de 3C. o A quercetina (mais abundante na natureza) é um flavonol com ações: anti- inflamatório, anticarcinogénico, anti-viral, anti-histamínico e cardiovascular. 120 o Além dos flavonoides simples, existem os biflavonoides. São 2 moléculas de flavonoides que se unem e essa união geralmente envolve ou o C6 ou o C8 de um deles. Os principais compostos implicados são flavonas e flavanonas, geralmente com substituição em 5,7 e 4’e a ligação que se estabelece entre os dois flavonoides (monómeros) depende de onde seja feita: pode ser uma ligação C-C ou C-O-C. Existem as bis-flavona (maioritário), bis-flavanona, flavona-flavanona, flavanona-chalcona. o Podem também formar O-heterósidos (no C7 para flavonas e flavanonas e no C3 para flavonois) ou C-heterósidos (C6 e C8). Nota: não confundir com taninos condensados! 1. Propriedades físico-químicas a) Os flavonoides existem maioritariamente ligados a açúcares (hexoses, pentoses – arabinose), ou a ácidos urónicos. Para além disso, a molécula de açúcar pode sofrer acilação (é-lhe adicionado um ácido). Podemos ter O-heterósidos ou C-heterósidos. Não é comum existirem açúcares ligados no anel B. b) Geralmente os O-heterósidos aparecem nas flavonas e nas flavanonas e a ligação é feita ao C7; no caso de flavonóis, a ligação é feita no C3. No entanto, há compostos que têm ligação ao açúcar em mais do que 1 posição (C3 e C7 ao mesmo tempo). 121 c) No caso dos C-heterósidos, a ligação ao açúcar é feita ou no C6 ou no C8, porque biossinteticamente é onde não há oxigenação. 2. Biossíntese a) Resultantes da biossíntese mista (chiquimato + acetato): na parte da via chiquimato, há a presença do malonil-CoA com posterior perda de CO2 e ciclização. O primeiro composto que se forma é uma chalcona. A partir daqui, podem ser originadas as diferentes variedades de flavonoides. O anel A vem da via acetato e o anel B vem da via chiquimato. b) Posteriormente, existem variadas reações de hidroxilação, O- metilação, O-acilação, glicosilação e prenilação mas apenas depois de se ter formado o núcleo fundamental flavonoide. Rutinósido 122 c) Os flavan-3-ois têm, ao contrário dos outros, têm reações de redução para eliminar o grupo carbonilo para originar compostos sem dupla ligação e sem grupo carbonilo. 3. Propriedades Físico-Químicas a) São solúveis em solventes orgânicos e, na forma heterosídica, podem ou não ser solúveis em água ou álcool mas, basta terem um grupo fenólico livre que facilmente se dissolvem em solução de hidróxidos alcalinos. b) São relativamente instáveis e é necessário ter cuidado com o seu manuseamento devido à luz e à temperatura. 4. Extração a) A extração é feita com metanol, etanol ou misturas hidroalcoólicas (gama larga de compostos, quer livres quer glicosilados) por extração líquido-líquido, por extração em fase sólida ou fazendo variar a polaridade dos solventes. Em termos de identificação, pode ser necessário recorrer a uma hidrólise química ou enzimática para nos ajudar. b) A separação e purificação pode ser por CCF, CC, seja fase reversa, a alta pressão ou a pressão normal. 5. Caraterização a) Pode ser direta, mas são poucos os compostos que têm cor (algumas chalconas e auronas). b) Por UV, após exposição a amoníaco ou pulverização com cloreto de alumínio (porque flavonoides são capazes de quelatar iões metálicos). c) A solução 1% de difenilborato de 2-aminoetanol (MeOH) é usada para revelar placas de CCF e tem a vantagem de corar os compostos nomeadamente ácidos fenólicos (azuis) e flavonoides (amarelos) de maneira diferente, com a particularidade de os derivados da quercetina já corarem de amarelo mais carregado, quase laranja. 123 Assim, quando se faz a revelação já se pode ter uma noção da classe de compostos a que pertence. d) As reações de identificação que são feitas são: cianidina, oxalobórica, que se devem ao núcleo fundamental, sais metálicos e hidróxidos alcalinos, que se devem aos -OH fenólicos. e) Cianidina: formação de hidrogénio à custa de magnésio metálico e do ácido clorídrico, sendo que o hidrogénio vai reduzir os compostos a compostos antociânicos – compostos carregados positivamente e muito conjugados. f) Oxalobórica: forma-se um derivado do ácido borínico que tem fluorescência amarela-esverdeada, vista na luz UV. g) Sais metálicos: os iões metálicos complexam hidroxilos fenólicos a formar grupos catecol ou que estejam perto de um grupo carbonilo. Estes complexos normalmente possuem uma cor escura. 124 h) Hidróxidos alcalinos: os hidroxilos fenólicos comportam-se como ácidos fracos e, na presença de uma base forte, temos uma reação ácido-base com ionização dos hidroxilos e a formação do respetivo fenato, por aumento da conjugação eletrónica, um desvio batocrómico e o desenvolvimento de um amarelo mais intenso. i) O método de eleição para a caraterização é a cromatografia líquida de alta pressão, que pode ser de fase reversa e que pode estar ligada a vários tipos de detetores (mais vantajosos: díodos e massa) e, se possível os 2 ao mesmo tempo. Os detetores de díodos permitem verificar qual o espetro UV de cada composto. E, cada classe de compostos, tem um espetro UV mais ou menos típico, essencial para a identificação. Normalmente, quanto mais conjugada for a molécula, esta absorve em maiores comprimentos de onda. Quando maior for o número de cromóforos na molécula, também esta absorve a maiores comprimentos de onda. O espetro UV dos flavonoides, com exceção 125 das flavanonas e isoflavonas, geralmente têm 2 máximos de absorção. A comprimento de onda mais alto, é a banda 1 e a comprimento de onda mais baixo é a banda 2. Os compostos mais corados são as antocianidina pois apresentam maior conjugação. 6. Doseamento a) São compostos com anéis aromáticos e são conjugados, absorvendo no UV, logo podia ser feito um doseamento espetrofotométrico mas, o ideal é fazer um doseamento por HPLC. o Durante muito tempo pensou-se que os flavonoideseram os responsáveis pelas cores amarelas das plantas. De qualquer forma, como absorvem a nível do UV, têm um papel muito importante na copigmentação. A quercetina cora de amarelo e as antocianinas coram de azul. As hortências estão relacionadas com a presença de antocianinas, existem em várias cores, e estas variam de acordo com o pH. 126 Estas antocianinas são importantes para a polinização e as plantas também as produzem como mecanismos de defesa, devido à radiação UV (absorvem UV por serem sistemas conjugados), à capacidade antimicrobiana e à capacidade de proteger as plantas contra insetos e animais herbívoros. o Para humanos, em termos de propriedades biológicas, são muitas as que estão descritas: inibição de enzimas (hialuronidase, histidina descarboxilase, elastase, COMT, LOX e COX), atividade antioxidante, anti-inflamatória, antialérgica, antibacteriana, antiespasmódica, hipocolesterolemiante e hepatoproteção. o Para efeitos terapêuticos, a única propriedade que é aproveitada é a que atua nos vasos sanguíneos. São compostos venoativos que aumentam a resistência e diminuem a permeabilidade dos capilares e das veias, que resulta da ação antioxidante dos flavonoides, da sua estimulação da prolina hidroxilase (importante para estabilização do colagénio), da inibição da histidina descarboxilase (impede a formação de histamina que está ligada à vasodilatação), da inibição da COMT (maior número de catecolaminas, maior resistência vascular) e da inibição da hialuronidase (mantém-se a integridade do tecido conjuntivo). o Por estas razões, os flavonoides são usados em casos de insuficiência capilar e venosa, insuficiência venolinfática (sensação pernas cansadas), crise hemorroidária, fragilidade capilar cutânea e metrorragias (hemorragias uterinas ligeiras) e são usados quer compostos puros, quer extratos de plantas ricas nestes compostos. 7. Principais flavonoides comercializados a) Citroflavonoides (provenientes do género Citrus spp.) a. Heterósidos de flavanonas (hisperidina – Cyclo 3) b. Heterósidos de flavonas (diosmina – daflon) 127 b) Rutósido ( = rutina = 3-O-rutinosilquercetina) a. Consiste numa quercetina ligada a um dissacárido (rutinose) formado por glucose e ramnose. Nota: a ligação à genina do açúcar é sempre feita pelo C1. b. Apesar de ter muitos hidroxilos e açúcares, não tem grande hidrossolubilidade, portanto a indústria tem tentado algumas modificações originando as hidroxietilrutinas, que são mais hidrossolúveis e que estão já comercializados. (troxerrutina – rimanal) c. São usados em situações de insuficiência venolinfática, crise hemorroidária e fragilidade capilar. 128 Exemplos: GINKGO – flavonoides o Advém das folhas do Ginkgo biloba e apresenta flavonoides, que incluem vários derivados da quercetina e do campferol (muito parecido com a quercetina mas não apresenta o hidroxilo em 3’) e biflavonas (C3’ – C8’’) e os terpenos, conhecidos por gincólidos. o Em termos de ação farmacológica, consegue inibir o PAF (fator ativação das plaquetas) e isto está relacionado com os terpenos e não propriamente com os flavonoides. A sua atividade antirradicalar e a inibição da COX e da LOX é que já estão relacionadas com os flavonoides (antioxidantes). o É usado em casos de insuficiência cerebral porque melhora o declínio cognitivo associado à idade e à qualidade de vida em caso de demência ligeira. o Especialidades farmacêuticas: Abolite forte; Biloban; Gincoben. PASSIFLORA – flavonoides o Advém da flor da Passiflora incarnata, que possui uma grande quantidade de flavonas. Tem uma ação sedativa e antiespasmódica por interferência com o GABA-A. 129 o Muitas vezes é falsificada com as espécies P.edulis e P.coerulea. A Passiflora edulis (maracujá) apresenta vários derivados de flavonas, C-heterósidos, moléculas que são simultaneamente O- e C-heterósidos, O-heterósidos e têm uma particularidade que é terem heterósidos com desoxi-açúcares (menos comuns). Todos estes compostos são derivados da luteolina e da apigenina. LIMONETE – flavonoides o Advém das folhas da Lippia citriodora e apresenta um cheiro a limão devido à presença do aldeído. É muito usado como antipasmódico, estomáquico, sedativo e aromatizante. o Foi feita uma cromatografia de fase reversa e obteve-se um cromatograma onde o menor tempo de retenção estava associado a compostos mais polares e o maior tempo de retenção a compostos menos polares. O composto com tempo de retenção mais baixo foi o verbascósido, um derivado do ácido cafeico. 130 o Ao fazer-se um extrato de éter, muito menos polar, faz-se o controlo de qualidade de várias amostras colhidas ao longo do ano, até ao final do período vegetativo da planta, com várias amostras sempre no mesmo local. Em termos de perfil, pudemos verificar que o perfil qualitativo não variava muito (hispidulina e jaceosidina maioritários e nepetina minoritário) mas depois, haviam outros fatores que condicionavam a quantidade total de compostos fenólicos, tais como exposição solar (plantas mais expostas ao sol tinham maior quantidade de compostos), as práticas de cultivo (plantas cultivadas regularmente tinham maior quantidade de compostos) e o acesso à água (produziam mais compostos). o Os compostos fenólicos são normalmente produzidos como resposta, para proteção da planta, a vários fatores abióticos: a luz, o stress mecânico e o stress hídrico. 131 HIPERICÃO-DO-GERÊS – flavonoides o Advém das folhas do Hypericum androsaemum e é sobretudo usado como colagogo, hepatoprotetor e diurético. o O perfil químico das 2 espécies, hipericão e hipericão-do-gerês é semelhante, no entanto, no caso do hipericão-do-gerês, este não tem rutina nem hipericina. o Esta espécie tem vários quimiótipos descritos. Verificou-se que no cromatograma registado a 280nm aparecia, no final do cromatograma, os compostos derivados do floroglucinol, que não foram possíveis de identificar, mas que eram muito menos polares que os flavonoides e ácidos fenólicos. o Foi feita a quantificação de todos os compostos em várias amostras e a quantificação dos compostos fenólicos (ácidos fenólicos e flavonoides). Foi rutina 132 possível agrupar as amostras em 4 perfis distintos e tudo apontou para a existência de quimiótipos intraespecíficos dentro da espécie. o Foi feita exatamente a mesma coisa para os derivados do floroglucinol e as amostras eram agrupadas exatamente da mesma maneira, ou seja, veio comprovar que esta espécie está sujeita à existência de quimiótipos intraespecíficos. PATA-DE-VACA – flavonoides o Advém das folhas da Bauhinia forficata. o Pensava-se que a campferitrina (heterósido), um derivado do campferol, era um marcador taxonómico desta espécie. O que se fez foi analisar amostras desta espécie, quer de origem conhecida quer disponíveis no mercado. Das 4 amostras analisadas, apenas 1 possuía campferitrina. Foi possível demonstrar que a campferitrina não podia ser usada porque não está presente em todos os exemplares desta espécie. 133 CAMOMILA-ROMANA – flavonoides o Advém do óleo essencial da Chomaemelum nobile e apresenta heterósidos da apigenina e da luteolina. o Apresenta atividade anti-inflamatória e antiespasmódica mas não estão completamente elucidados os mediadores com que ela interfere, estando apenas confirmada a COX-2. o Existem 2 tipos de utilização: a mais comum é a via oral, através do chá para facilitar a digestão e o uso tópico serve para calmante, antipruriginoso, analgésico e para higiene bucal.CHÁ – flavonoides o A espécie do chá é a Camellia sinensis, são usadas as folhas e é usado como antioxidante. A fermentação consiste apenas na oxidação da planta. Assim, os compostos deixam de poder atuar como antioxidantes. o O chá verde é um antioxidante muito melhor que o chá preto porque os compostos não estão oxidados. 134 o Quanto maior o grau de oxidação, maior o teor de compostos onde há o acoplamento oxidativo dos compostos para formar as teaflavinas. 135 ROOIBOS – flavonoides o Pode ser verde ou vermelho, sendo que o primeiro não é sujeito a fermentação e o vermelho sofre fermentação. Têm vários compostos que são C-heterósidos, di- hidrochalconas e flavonas. o Este rooibos não possui cafeína e o teor de taninos é muito inferior ao do chá normal, o que o torna mais agradável. O facto de não ter cafeína faz com que seja preferível relativamente ao chá normal. o Apresenta propriedades antioxidantes (inferiores à do chá verde), que diminuem com a fermentação e antimutagénicas. o A infusão é usada para problemas de sono e digestão e, por via externa (ação tópica), é usado para tratar eritema, eczema e alergia cutânea. SOJA – isoflavonas o Usadas as sementes da Glycine max e nestas sementes encontram-se várias isoflavonas (anel B ligado ao C3). Estes compostos têm a particularidade de serem moduladores seletivos dos recetores de estrogénio. 136 o É usada para melhorar a sintomatologia da menopausa, retardar osteoporose pós-menopausa, no cancro da mama e do endométrio (não consensual) e aquando de fatores de risco cardiovascular. Antocianinas É uma classe de flavonoides e são considerados corantes naturais. A sua diversidade estrutural tem a ver com o que é o núcleo central, que nas antocianinas se traduz, a pH acídico, no catião flavílio. Nesta estrutura há a particularidade do anel A ter pelo menos 2 grupos hidroxilos (ou de base hidroxilo), o anel C ter 1 grupo hidroxilo e o anel B ter, pelo menos, 1 grupo hidroxilo em posição para. A diversidade do catião flavílio está relacionada com os grupos ligados no anel B às restantes posições que não o C4. É particularmente importante o C3’ e C5’ e, menos comum, mas também possível, os grupos ligados ao anel A. antocianina catião flavílio 137 Isto significa que, se no anel B existir apenas 1 grupo hidroxilo, a subclasse é designada por pelargonidinas. Se existirem 2 grupos hidroxilos no anel B, é a subclasse das cianidinas. Se um dos grupos hidroxilo (2) do anel B estiver metilado, a subclasse é peonidinas. Se existirem 3 grupos hidroxilos no anel B, a subclasse é chamada desfinidina. Se um dos hidroxilos (3) estiver metilado, a subclasse designa-se petunidinas. Se dois dos hidroxilos (3) estiverem metilados, a subclasse é designada por malvidinas. Do ponto de vista biológico para a planta, são importantes para a capacidade de reprodução das plantas: acumulam-se particularmente nas flores, folhas e frutos. Têm a capacidade de proteger as células das plantas. Participam nos mecanismos de defesa contra bactérias e vírus que infetam as plantas. A pH ácida, a estrutura geral mantém-se na forma de catião flavílio e isto é uma distinção em relação às outras classes de flavonoides. Um outro aspeto de biodiversidade está relacionado com os açúcares que estão ligados ao núcleo central ou catião flavílio e há uma grande possibilidade de açúcares que se podem ligar. São normalmente monossacáridos ou dissacáridos e cada núcleo central pode ter 1, 2 ou mais glicósidos ligados. Os mais comuns são arabonise, galactose e glucose. As posições mais comuns e mais fáceis são a posição C3 (anel C) e a posição 5 (anel A). O que predomina a nível das plantas são as antocianinas, apresentando uma grande densidade de grupos hidroxilos, o que lhes confere solubilidade em água. Todavia, todos estes compostos são solúveis em soluções capazes de promover pontes de hidrogénio (metanol, etanol, etc). 138 1. Reatividade Química e Cor De um modo geral, a pH < 3, o que predomina é o catião flavílio (normalmente vermelho) e, quando em água, pode sofrer reações ácido base, com formação de H3O+ (cedência de protão à água), ficando na forma de base quinoidal (normalmente azul). Esta base pode funcionar como indicador ácido-base sendo que o seu Ka é extremamente baixo. Todavia, em água, estas moléculas podem também sofrer reações de hidratação. O ataque tem a ver com o oxigénio que dá forma catiónica à estrutura, puxando muitos eletrões. Ou seja, os carbonos de volta do oxigénio são suscetíveis de sofrerem ataque pelo oxigénio da agua. Como consequência origina-se um hemiacetal liberta-se 1 protão. O hemiacetal sofre tautomerismo (abertura do anel) dando origem às chalconas (normalmente transparentes ou levemente amarelas). Estas chalconas estão em 139 equilíbrio de isomerismo cis-trans. A baixa estabilidade das antocianinas resulta do facto da ocorrência do equilíbrio resultante da reação de hidratação. As chalconas, com aumento da temperatura, sofre degradação térmica irreversível. Nas plantas, a cor não está associada a variações de pH mas sim ao facto de as antocianinas formarem complexos envolvendo várias moléculas, nomeadamente catiões metálicos (Mg2+, Fe3+) e outros polifenóis – copigmentação. Para a pelargonidina, o pKa é à volta de 4, o que quer dizer que, a ph = 5 já ocorreria a reação ácido-base que, para estabelecerem o equilíbrio, são muito rápidas e os tempos das cinéticas são atribuídos nos microssegundos. Em contrapartida, este equilíbrio em água nunca é totalmente estável porque apenas o catião flavílio pode sofrer reações de hidratação, formando hemiacetais. O equilíbrio entre o hemiacetal e o tautomerismo já é mais rápido, ocorre nos milissegundos e o isomerismo cis-trans demora horas. Isto significa que, para preservarmos as antocianinas, é necessário ter pH acídicos para que predomine o catião flavílio. 140 Simulação da variação da cor em função do pH para uma malvidina, considerando a copigmentação. Em relação à reatividade, no catião flavílio, há alguns pontos do núcleo que se tornam extremamente reativos. O C2, onde também ocorre a reação de hidratação e o C4 têm défice de eletrões (eletrofílicos), pelo que podem sofrer ataques de agentes nucleofílicos (elevada densidade de eletrões). Por outro lado, no grupo hidroxilo no anel A no C5, o oxigénio tem uma grande densidade eletrónica, pelo que funciona como agente nucleofílico. Por esse motivo, é um local que é facilmente glicosilado. No hemiacetal, o C6 e C8 do anel A concentram uma grande densidade eletrónica, pelo que funcionam como locais nucleofílicos, podendo atacar agentes eletrofílicos. Por exemplo, o catião flavílio pode reagir facilmente com o hidrogenossulfito que é utilizado na preservação dos alimentos. O hidrogenossulfito vai atacar o C4 do anel C e vai “roubar” a cor às antocianinas. No entanto, esta reação é reversível e se diminuirmos 141 a pressão de dióxido de enxofre ou pusermos ao ar, o processo é revertido e as antocianinas recuperam a sua cor. Todavia, este mesmo ataque em C4 pode ocorrer por vários outros agentes nucleofílicos, sendo relevantes os produtos da degradação de outros flavonoides, e ocorre por ação de bactérias e, no caso particular dos derivados dos ácidos hidroxicinâmicos, são extremamente comuns e a sua reatividade com C4 seguida de um processo de auto- oxidação e ciclização dá origem às piranoantocianinas que exibem cores carateristicas e estas moléculas já são resistentes aos ataques em C4, dando origem a corantes mais estáveis.2. Reações de oxidação-redução A nível dos tecidos, o processo de oxidação que é mais preponderante é aquele catalisado por enzimas, nomeadamente pelas polifenoloxidases. São oxidorredutases que têm cobre no centro ativo e utilizam o oxigénio molecular para promover a hidroxilação de monofenóis para o-difenóis e depois a desidrogenação para formar o-quinonas. Estas quinonas são também reativas e podem levar à formação de melaninas. Portanto, a danificação dos tecidos vegetais faz com que as polifenoloxidases entrem em contacto 142 com as antocianinas (vacúolos) levando à descoloração e formação de pigmentos escuros. As polifenoloxidases não só atuam nos tecidos vegetais mas também nas nossas células e têm a responsabilidade do processo de oxidação das catecolaminas (ou do grupo catecol). Todavia, nas plantas, o processo não ocorre porque as enzimas estão em compartimentos (citosol e/ou cloroplastos) enquanto que as antocianinas estão guardadas num outro compartimento (vacúolo), o que faz com que a enzima não encontre o seu substrato e a cor das antocianinas é preservada. Quando o tecido da planta é danificado, as enzimas entram em contacto com as antocianinas e acabam por promover a oxidação e levam à deterioração dos tecidos, num processo irreversível. Do ponto de vista químico, os processos de oxidação-redução estão na base daquilo que são as propriedades antioxidantes das antocianinas. O catião flavílio está maioritariamente na forma reduzida, predominam os grupos fenóis e o processo de oxidação transforma-o em quinonas. Do ponto de vista dos processos de reatividade que promovem a degradação das estruturas, estes são processos de oxidação, que são acelerados pelo aumento da temperatura, pela presença de oxigénio, peroxido de hidrogénio e/ou metais divalentes (Fe, Cu) promotores de radicais hidroxilo. Tudo isto leva à quebra das moléculas a um nível do C1 e C2 (rutura do anel) – mais comuns –, a um nível do C2 e C3 ou C3 e C4. 143 3. Efeitos na Saúde Vários dados epidemiológicos mostram que dietas ricas em antocianinas, e nos flavonoides em geral, promovem um envelhecimento saudável e longevidade funcional, porque reduzem o risco de doenças crónicas (como cardiovasculares) e doenças ligadas ao síndrome metabólico, incluindo diabetes e patologias associadas bem como de doenças neurodegenerativas. Os estudos com células e animais mostram que as antocianinas: o Modulam várias vias de sinalização intracelular; o Preservam, em condições de stress oxidativo, o ambiente redutor das células, evitando a oxidação das biomoléculas e a morte prematura das células; o Modulam a resposta inflamatória; o Melhoram o metabolismo bioenergético de lípidos; o Reduzem a sensibilidade a alérgenos. Existem no mercado várias formulações de nutracêuticos baseadas em antocianinas. No entanto, existem poucas formulações baseadas em antocianinas com aprovação para fins terapêuticos (maioritariamente extratos – mirtilo e uva – melhorar a circulação). Porque é que há dificuldade em existirem formulações baseadas em antocianinas com aprovação para fins terapêuticos? Do ponto de vista genérico, a indústria farmacêutica pensa que numa molécula, um alvo (para atuar num dado órgão, tecido, célula) 144 bioquímico, sendo as proteínas os alvos mais importantes (proteínas de membrana) possuem um mecanismo de ação para 2/3 dos fármacos. Também as enzimas solúveis podem ser alvos e, mais recentemente, começaram a surgir alvos genéticos. Depois disto, a indústria desenha formulações, pensa numa via de administração, faz estudos de farmacodinâmica, farmacocinética e averigua perfil toxicológico de segurança. Apesar da grande quantidade de informação disponível de vários alvos biológicos importantes, a industria farmacêutica não estará muito interessada nessas moléculas (antocianinas e outros flavonoides em geral) mas poderá estar interessada em moléculas derivadas porque aí seria fácil salvaguardar o processo e consequentemente garantir o retorno do investimento que é muito grande. 4. Investigação em curso Tem como objetivo usar as antocianinas para formulações e alvejar processos neurodegenerativos. Neste processo, há como principal alvo a mitocôndria e existem vários dados que apontam que, tanto na doença de Alzheimer como na de Parkinson, a disfunção mitocondrial ocorre essencialmente a nível da cadeia respiratória, com uma deficiência de atividade do complexo I. Para isto, foi proposto que a cadeia patológica começa com alterações bioquímicas que provocam alterações no perfil lipídico das membranas, inflamação crónica e stress oxidativo, que se expandem posteriormente por alterações fisiopatológicas, traduzindo os marcadores típicos da doença, como acumulação de proteínas malformadas (proteína β-amiloide – fora da célula – e proteína tau – dentro da célula – no caso do alzheimer e proteína sinucleína no caso do Parkinson – corpos de Lewy). Tudo isto leva também à perda de atividade sináptica e consequentemente à morte dos neurónios. Estas alterações fisiopatológicas estão correlacionadas com o que são os marcadores clínicos visíveis: perda de memoria, de coordenação motora, desorientação no espaço/tempo, deterioração das capacidades cognitivas e morte. Neste sentido, foram propostas as etapas sucessivas para desenvolver a estratégia: i. Caraterização química da matriz natural (baga de sabugueiro) e identificação dos compostos bioativos com potencial terapêutico: o objetivo é identificar os 145 compostos presentes no extrato de baga de sabugueiro e caraterizar as suas propriedades do ponto de vista ótico e físico-químico. a. Extração com 100g de baga/250 ml de solução aquosa ácido cítrico 10mM por maceração – excluir as sementes sem as partir b. Centrifugação/Liofilização (extrato total) – cor indicativa do catião flavílio c. Purificação em coluna d. Extrato enriquecido em antocianinas e. Análise por cromatograma que mostra 3 picos, com espetro de absorção a 525nm, o que indica que as espécies são coloridas à vista desarmada e apresentam a cor vermelha (absorvem verde). O pico 2 é uma mistura de cianidina-3,5-O-di-glucósido e de cianidina-3-O-sambubiósido-5-O- glucósido. O pico 3 corresponde a cianidina-3-O-sumbubiósido e o pico 4 a cianidina-3-O-glucósido.O 1º pico que apenas tem absorvência no UV (280nm) indica que é um ácido fenólico. O 5º pico obtido na zona do UV próximo foi identificado como sendo a quercetina-3-O-glucósido. ii. Identificação dos mecanismos moleculares de ação e verificar os seus benefícios para a saúde, bem como desenhar formulações: esta etapa utiliza estudos in vitro com enzimas, células ou sub-frações celulares e pretendem-se determinar doses seguras para ensaios com animais. 146 a. Demonstrar que o extrato rico em antocianinas tem capacidade de suprimir radicais livres: radical DPPH, óxido nítrico e superóxido. b. Estudo por voltametria cíclica o comportamento do extrato e demonstração que o extrato tem reversibilidade de oxidação, envolvendo apenas um eletrão. c. Marcação de membranas mitocondriais com uma sonda que fica junto à parte polar da membrana, na interface água na zona hidrofóbica das cadeias hidrocarbonadas dos lípidos (sonda 2-AS) e outra sonda posicionada no centro da cadeia respiratória, na zona mais hidrofóbica (sonda 16-AP). O que foi demonstrado é que, para ambas as sondas, um aumento da concentração de extrato reduz a fluorescência sem alterar as caraterísticas espectrais. Percebeu-se que as antocianinas têm a capacidade de atravessar as membranas por difusão passiva. d. Consequentemente, foi estudado o impacto das antocianinas no processo de respiração. A cadeira respiratória é composta pelo complexo I que transfere os seus eletrõespara uma ubiquinona (proteína móvel) que leva os eletrões para o complexo III, que transfere os seus eletrões para o complexo IV (através de proteína interna), onde ocorre a redução do oxigénio a água. Este gradiente eletroquímico de eletrões cria um potencial positivo fora e negativo dentro que é utilizado pela enzima FOF1 ATP-sintetase para sintetizar ATP. e. A rotenona é um inibidor do complexo I que induz neurodegeneração do tipo Parkinson. As antocianinas são capazes de superar a disfunção do 147 complexo mitocondrial promovida pela rotenona, funcionando como transportadores membranares de eletrões. f. Utilização de células em cultura do tipo neuronal, diferenciando-as com um fenótipo típico dos neurónios dopaminérgicos e verificação do efeito do extrato da baga enriquecido em antocianinas. A rotenona, ao inibir a capacidade respiratória, promove um aumento das espécies reativas de oxigénio e, com isso, do stress oxidativo. A pré-incubação das células com as antocianinas reduzem de um modo significativo a produção de espécies reativas de oxigénio, trazendo quase para os níveis normais. São ainda capazes de proteger os neurónios da toxicidade promovida pela rotenona, aumentando a razão molar glutationa reduzida/glutationa oxidada. Adicionalmente, melhoram a atividade/expressão de enzimas antioxidantes e a atividade dos complexos mitocondriais. iii. Avaliar a eficácia das formulações: aqui divide-se a farmacodinâmica e a farmacocinética – na farmacocinética estuda-se a biodisponibilidade dos fármacos e a sua taxa de desaparecimento quer no sangue quer nos tecidos alvo e a farmacodinâmica tem a ver com a sua capacidade terapêutica nos alvos e carateriza-se o perfil toxicológico da formulação ou dos compostos para obtermos um perfil de segurança. Para além da questão da farmacodinâmica e farmacocinética, estes estudos são também utilizados para encontrar marcadores de diagnóstico e de prognóstico. iv. Validação do potencial terapêutico: estudos clínicos com humanos que envolve já as indústrias farmacêuticas e tem como objetivo encontrar formulações seguras para a prática clínica e recomendações dietéticas. Como conclusão, percebeu-se que a mitocôndria é alvo de ação das antocianinas da Baga de Sabugueiro. Estas funcionam como transportadores de eletrões, oxidam o NADH e entregam os eletrões ao complexo III. Portanto, têm potencial para ultrapassar a disfunção mitocondrial associada a deficiências ao nível do complexo I, as quais estão 148 relacionada com as doenças de Parkinson e Alzheimer, reduzindo em simultâneo a produção de ROS. Nas células saudáveis melhoram a atividade dos complexos mitocondriais e das enzimas antioxidantes, pelo que conferem neuroprotecção. Taninos Tanagem: capacidade que os taninos têm de transformar a pele fresca em material resistente (couro) à água, calor, abrasão. Os taninos são moléculas que têm capacidade de se combinar com macromoléculas devido ao seu peso molecular e à custa disso conseguem precipitar, celulose, pectinas e proteínas e são responsáveis pela sensação que temos quando comemos frutos verdes (bananas, dióspiros) – adstringência. Isto acontece porque os taninos precipitam proteínas, nomeadamente proteínas ricas em prolina e flexíveis, que estão na saliva. Isto resulta de interações hidrofóbicas, ligações de hidrogénio (feitas entre os grupos hidroxilo e grupos amina das proteínas) no caso da fruta verde. No caso da transformação em couro, esta pede por ligações mais estáveis, existindo ainda ligações covalentes, que requerem uma oxidação prévia da molécula dos taninos, havendo um acoplamento oxidativo para transformar a pele em couro. É importante o peso molecular para que os taninos consigam colocar-se no meio das proteínas das cadeias. Se for um tanino demasiado grande não consegue, se for um tanino demasiado pequeno não consegue estabelecer ligações em numero suficiente para formar algo estável. 149 A definição de taninos é a seguinte: compostos fenólicos hidrossolúveis, de massa molecular compreendida entre 500 e 3000, que apresentam, juntamente com as reações clássicas dos fenóis, a propriedade de precipitar alcaloides, gelatina e outras proteínas. Podem ser divididos em taninos hidrolisáveis e taninos condensados (polímeros de flavanóis) que podem tomar o nome de proantocianidinas. Os taninos hidrolisáveis têm de ter sempre o açúcar (glucose) e depois pode ter ácido hexa-hidroxidifénico e dificilmente tem ácido gálhico, que aparece após a hidrólise. 1. Biossíntese dos taninos hidrolisáveis Os taninos hidrolisáveis geralmente são ésteres da glucose, com ácido gálhico ou ácido hexa-hidroxidifénico. O ácido gálhico é feito à custa de glucose que tem de ser ativada com ligação à uridina difosfato e depois forma-se o primeiro éster que ainda não é um tanino porque não apresenta peso molecular suficiente, apesar de ser um heterósido. Vai havendo junção das moléculas de ácido gálhico e o pentagalhoilglucose é um dos taninos mais comuns que existe porque a via biossintética assim o determina. Pode haver acoplamento oxidativo entre moléculas de ácido gálhico, podendo surgir os taninos elágicos, que são assim chamados porque ao quebrar as ligações éster, é libertado o ácido hexa-hidroxidifénico e a ligação entre os C2 de cada molécula é capaz de rodar, havendo uma lactonização interna, formando o ácido elágico. 150 2. Taninos Condensados São polímeros de flavan-3-ois. O seu C4 é extremamente reativo, podendo sofrer uma hidroxilação e depois vai sofrer uma redução para formar o carbocatião. É este carbono que está envolvido na ligação entre as diferentes unidades (monómeros). Por isso é que os taninos condensados têm sempre uma ligação do tipo 4-8 entre as diversas unidades ou 4-6 (menos comum). 151 Nota: não confundir taninos condensados com diflavonas! O que temos nos taninos condensados não são nem flavonas nem flavonois, temos flavan-3-ois. Não há função carbonilo nem dupla ligação, apenas -OH em C3. Dentro dos taninos condensados, ainda os podemos agrupar em tipo A ou tipo B, consoante as ligações que existem entre os diferentes monómeros. No tipo B há ligação 4-8 e só existe essa ligação, havendo apenas a possibilidade de ligação 4- 6 como alternativa, mas no total existe apenas 1 ligação. No tipo A, para além da ligação 4-8 ou 4-6, há uma segunda ligação entre os carbonos 2-O-7. 3. Propriedades físico-químicas o Estes compostos são solúveis em agua, no entanto não é uma solubilidade infinita, diminuindo a solubilidade à medida que aumenta o grau da polimerização. Também são solúveis em álcool e acetona. o São capazes de reagir com o FeCl3, dando positivo para a reação, uma vez que possuem hidroxilos fenólicos. Precipitam metais pesados e a gelatina de soluções aquosas. o Relativamente ao seu comportamento em meio ácido, a quente, este difere entre os taninos condensados e hidrolisáveis. No caso dos taninos hidrolisáveis eles quebram e libertam o açúcar e ácido gálhico e/ou ácido hexa-hidroxidifénico. Aquando da libertação de hexa-hidroxidifénico rapidamente há conversão para ácido elágico, havendo lactonização. Nos 152 taninos condensados, a molécula que vai fazendo a extensão do polímero, ao quebrar a ligação, vai dar origem a um carbocatião que, em contacto com o oxigénio, vai libertar antocianidinas. o Relativamente à extração destes compostos, os tecidos frescos ou conservados por congelação ou liofilização geralmente têm maior rendimento porque nos que são secos há ligações irreversíveis a proteínas e outros polímeros, sendo mais difícil extraí-los. o A extração pode ser feita com água e/ou acetona; a acetona pode sereliminada por destilação; desengorduramento e eliminação de pigmentos mais lipófilos agitando com diclorometano; extração com acetato de etilo (menos denso). o Para obtenção de moléculas puras, os métodos que se usam são semelhantes aos usados para outras circunstâncias: cromatografia de exclusão em gel ou cromatografia de fase reversa, onde os extratos podem ser água + álcool ou água + álcool + acetona. 153 4. Reações de Identificação 5. Doseamento o A FP tem um método descrito para fazer a quantificação destes compostos. Prepara-se um extrato aquoso que é dividido em 2 alíquotas. Uma das alíquotas é posta a reagir com carbonato de sódio (base), o que ioniza os taninos (ácidos fracos) e os iões fenatos que se formam reagem com o ácido fosfomolibdicotúngstico, havendo uma reação de oxidação-redação, onde os taninos são oxidados, dando origem aos compostos de cor azul, que são determinados a 760nm – quantificação de compostos fenólicos totais. A segunda alíquota sofre um processo semelhante, apenas atravessa um passo prévio de adição de pele em pó (adição de proteínas), o que faz com que haja precipitação dos taninos. Faz-se uma filtração, e obtemos em solução tudo o que não era tanino, que ficou no filtro. Trata-se esta solução da mesma forma que a alíquota 1, com determinação da absorvência a 760nm – determinação de todos os compostos fenólicos, exceto taninos. Por diferença, é possível determinar o teor de taninos (A1-A2) Hidrolisáveis Condensados Aquecimento com ácidos minerais Glúcidos e ácido gálhico e/ou elágico Antocianidinas e flobafenos Solução acética de acetato de chumbo Originam precipitados Não originam precipitados Solução de sais férricos Produtos corados de azul escuro Produtos corados de verde Aquecimento com formol- clorídrico Não originam precipitados Originam precipitados Água de bromo Não originam precipitados Originam precipitados Degradação térmica ou fusão alcalina Originam pirogalhol Originam pirocatecol e ácido protocatéquico 154 6. Propriedades Biológicas o Estão maioritariamente relacionados com o facto de conseguirem complexar macromoléculas. o Ligam-se a proteínas, a enzimas digestivas, que afetam muito a biodisponibilidade (saliva, etc) e a proteínas fúngicas e víricas, que apresenta algum interesse. o Como têm ação adstringente, são usados por via externa (regeneração de tecidos) como vasoconstritores dos pequenos vasos superficiais e impermeabilizam as camadas mais externas da pele e mucosas, evitando as perdas de fluidos e agressões externas. Por via interna, são usados como antidiarreicos (capazes de imobilizar a parede intestinal) e antisséticos (diarreias infeciosas e dermatites). o A sua ação microbiana assenta na capacidade que têm de modificar o metabolismo (precipitação de proteínas interfere com membrana celular), são capazes de inibir enzimas e/ou complexar substratos necessários à sobrevivência do agente microbiano e também complexar iões que são cofatores enzimáticos. o Apresentam também ação antioxidante pelo sequestro de radicais, impedimento da peroxidação lipídica, inibição da LOX. o Inibem algumas enzimas, nomeadamente a LOX, ECA, hialuronidase, glucosiltransferases de microrganismos (cariogénese), HDC e elastase. o Apresentam ainda outras propriedades descritas: estimulação da resposta imunitária, inibição da replicação de vírus, ação inotropa positiva (contração do miocárdio), dilatação coronária, aumenta a resistência, diminui a permeabilidade capilar e aumenta o tónus venoso. Exemplos: CARVALHO o São usadas as galhas ou as cascas do Quercus spp. e possui os 2 tipos de taninos. o As galhas são utilizadas em queimaduras, dermatites e como hemostático e a casca é usada em situações de diarreia (adstringente), inflamação da mucosa bucal e inflamação cutânea associada a hemorroidas. 155 HAMAMÉLIA o São usadas as folhas da Hamamelis virginiana e possui os 2 tipos de taninos. o Tem propriedades adstringentes, anti-inflamatórias e hemostáticas, sendo usada em situações de insuficiência venosa, sintomatologia hemorroidária, afeções dermatológicas e irritação ocular. RATÂNIA DO PERÚ o Apresenta taninos condensados nas raízes e é muito usada por ser venotrópica. o É usada na fragilidade capilar cutânea, insuficiência venosa, sintomatologia hemorroidária e na higiene bucal por apresentar propriedades adstringentes, antidiarreicas e cicatrizantes. SALGUEIRINHA o Usadas as sumidades floridas, que possuem taninos hidrolisáveis. o É usada em casos de insuficiência venosa, crise hemorroidária, diarreia e afeções da cavidade bucal e/ou faringe. 156 PIRLITEIRO o Usadas as folhas e as bagas da Crataegus spp. e possuem taninos condensados, mais ou menos polimerizados. o Usado em casos de insuficiência cardíaca (aumenta a contratilidade e o débito cardíaco), arritmias, hipotensão e estados neurotónicos.