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Medicamentos Fitoterápicos Toxicologia Social A Toxicologia Social dedica-se ao estudo dos efeitos nocivos que o uso não terapêutico de fármacos e drogas pode' causar, provocando danos ao usuário e a sociedade. Importância das plantas medicinais • Cerca de 80% da população mundial é selecionada exclusivamente após plantas medicinais • 35% dos médicos prescrevem aos médicos com base em • NA Europa Mais de 50% de suprimentos médicos gratuitos à base de ervas Formas de Utilização das plantas medicinais Aufguss Essentielle Öle Heilpflanzen Extrakt Reine Bestandteile Kräutertee Phytomedikamente Infusionsão Óleos essenciais Plantas medicinais Extratos Constituintes purificados Chás Fitomedicamentos Segurança e qualidade fitomedicamento Eficácia qualidade segurança Critérios de registo Casca de salgueiro na história • Hipócrates (século 5 aC) contra as dores do parto • Parte da obra De Materia Medica de Dioscorides (século I DC) • Galeno (século 2 DC) descreve as propriedades antipiréticas e antiinflamatórias das folhas de salgueiro • Muito usado na Idade Média contra a febre e a dor Casca de salgueiro na história • Descrição detalhada do efeito analgésico, antipirético e antiinflamatório da casca de salgueiro em 1763 • Isolamento de salicina em 1829 • Por volta de 1840, obtenção de ácido salicílico por oxidação química da salicina • O ácido salicílico, primeiro isolado de Filipendula ulmaria L., Rosaceae, é o precursor da aspirina Salicina: do pró-fármaco paraingrediente ativo CH2O-Gluc OH Salicina CH2OH OH Saligénina Microbiota Intestinal COOH OH Ácido salicílico Figado Cyt. P450 Utilização da digitália Egito e Roma Antiga: diurético e tóxico 1785 (murcha): diurético para o tratamento de edema 1799 (Ferriar): benéfico para problemas cardíacos 1890: tratamento da loucura Hoje: tratamento da insuficiência cardíaca, exclusivamente na forma de monossubstâncias Intoxicação por digitália Problemas visuais Visão amarealda T.C. Lee, Van Gogh's vision, Digitalis intoxication ?, Journal of the American Medical Association, 8, 727 (1981) Portrait du Dr. Gachet (1890) Musée d’Orsay Paris Vincent Van Gogh • Artemisia absinthium L. (Asteraceae) • Principais constituintes: • - princípios amargos (lactonas sesquiterpênicas): absinto, artabasina • - óleo essencial: tujona, tijilálcool, sabinol como monoterpenos principais Absinto O H3C H (-)-tujona A vida sempre tem absinto (1887) Van Gogh Museum Amsterdam Vincent Van Gogh • Entrada na Constituição Federal em 5 de julho de 1908 (aceitação da iniciativa popular) • Lei do absinto: 7 de outubro de 1910 • Proibição retirada da Constituição em 1º de janeiro de 2000, portanto a proibição é regida por: - Lei Federal de Alimentos de 10.9.1992 - Portaria de 1.3.1995 sobre alimentos - Portaria sobre aditivos • Teor legal de tujona: - • 5 mg / kg para bebidas com menos de 25% de álcool • - 10 mg / kg para bebidas com mais de 25% de álcool • - 25 mg / kg em preparações de sálvia • - 35 mg / kg em amargos Proibição do Absinto (França) Papaver somniferum Morfina codeína Papaverina heroína Alcalóides do trofano (-)-hiosciamine(-)-escopolamina atropina (mistura racêmica) Presente em toda planta de solanácea (0.08 - 0.9%) N O O O H OH H3C H N O O H OH H3C H Intoxiação por Stramoine odorante (trombeta de anjo) (Datura suaveolens) • 1996: 57 casos em Munique (90% dos viciados têm menos de 18 anos) • 23 de julho de 1998: 8 casos em Zurique (morte de uma jovem de 20 anos) • 26 de julho de 1998: 1 caso em Berna O OH OOH R2O OR3 R1 O O O R3 HO R2 O O R1H3C O O Ginkgo biloba (Ginkgoaceae) Ginkgolides Flavonoids Síntesedo gincolide B O Prêmio Nobel de Química 1990A Real Academia Sueca de Ciências concedeu o Prêmio Nobel de Química deste ano a Elias J. CoreyHarvard University, Cambridge, MA, EUA por seu desenvolvimento da teoria e metodologia da síntese orgânica. O O O HO OH O O HOH3C O O Ginkgo biloba - árvore poluição do ar temperatura baixa (<-20 ° C) ataque de fungo Ataque viral Insetos Fogo radiação(sobreviveu à bomba atômica de Hiroshima) Resistant to Hypericum perforatum (Hipericaceae) OH O OOH OH OH R CH3HO HO O O O HO interações por indução enzimática, por exemplo com: ciclosporine rejieção a nível plasmático • anticoagulants oraux níveis de plasma • contraceptivos orais risco de gravidez • indinavir (anti-HIV) resittência a falha terapêutica Erva de São João eInterações de drogas Bon et al. (1999) JSPh 137, 537-538. Ernst (2000) Lancet 354, 2014-2016. Piscitelli et al. (2000) Lancet 355, 547-548. Ruschitzka et al. (2000) Lancet 355, 548-549. Taxus baccata (Taxaceae) OH OO AcO AcO O O Ph O O HO HO NH Ph O taxol Taxol Taxus brevifolia (Pacifico) 10'000 Kg de casca 1 Kg taxol Taxus baccata (Europa) 3'000 Kg de galhos 1 Kg taxol Bataille de Crecy, 26 août 1346 Artemisia annua (Asteraceae) artemisinin O O O O O Registrado como antimalárico lumefantrineArtemisina Cl Cl N HO Cl O O OMe O O Galanthus nivalis (Amaryllidaceae) O N CH3 H3CO OH galantamine Produção da Galantamina • Extração de bulbos de narciso (Narcissus sp.) • Extração e recristalização de ácido / base • kg de galantamina é produzido a partir de 5000 kg de bulbos • Existe uma rota sintética Peter Paul Rubens (1577-1640). The Union of Earth and Water. c.1618. Oil on canvas. The Hermitage, St. Petersburg, Russia. aristolochic acid I Intoxicações graves devido a regimes de emagrecimentocontendo ervas chinesas Stengel B, Jones E. End-stage renal insufficiency associated with Chinese herbal consumption in France. Nephrologie. 19:15-20, 1998 Vanherweghem JL. et al. Rapidly progressive interstitial renal fibrosis in young women: association with slimming regimen including Chinese herbs. Lancet. 341: 387-91, 1993 H3CO COOH NO2 O O Década de 1990: mais de 100 casos de intoxicações (insuficiência renal em estágio terminal) na Bélgica devido a preparações comercializadas à base de ervas chinesas Outubro de 2000: morte de um paciente em Nice (insuficiência renal em estágio final) confusão entre Aristolochia fangchi e Stephania tetrandradevido aos seus nomes chineses semelhantes evidências de mutagenicidade, nefrotoxicidade e carcinogenicidade do ácido aristolóquico Aristolochia fanchi Stephania tetrandra http://china.tyfo.com/int/art/medicine/pictures/stephania-tetrandra.jpg confusão entre Aristolochia fangchi e Stephania tetrandra devido aos seus nomes chineses semelhantes http://www.whiob.ac.cn/cbiswh1/qdbh/bhcs/bhcs_img/gl_3.jpg Detecção rápida de ácido aristolóquico em preparações de plantaspor cromatografia de camada fina limit of detection 0.6 mg lab light 366 nm 1 1 E+1 1E E+1 E E = MeOH extract of Aristolochia acuminata (leaves) Eluant : CHCl3 / MeOH / acetic acid 75 : 20 :5 Revelation : 0.5 % diphenylamine in H2SO4 followed by 10 min at 100°C H3CO COOH NO2 O O Cannabis, sua resina e seus constituintes psicotrópicos (THC) Coca, suas folhas e seus constituintes (cocaína, ecgonina) Papoula, ópio e substâncias derivadas (morfina, heroína) Khat, suas folhas e seus constituintes (catinona) Fungos dos gêneros Psilocybe, Conocybe, Panaeolus e Stropharia e seus constituintes (psilocina e psilocibina) Cactos alucinógenos (peiote, cacto San Pedro): mescalina IbogaínaLSD Narcóticos de origem natural proibidos 6000 AC AD: uso de fibras (cordas, roupas) 5500 AC AD: uso de sementes e óleo na alimentaçãoSéculo I dC: propriedades analgésicas (dióscórides) 1090: seita de hashishins (comedores de haxixe) 1798: Napoleão proibiu o consumo de cannabis Chanvre ou Cannabis sativa L. (Cannabaceae) Constituintes da Cannabis Limite de conteúdo de THC: 0,3% Acido THC (inativo) THC(activo) - CO2 O OH COOH O OH Mise en évidence du cannabis et du THC Análise microscópica (cabelos característicos) Uso de cães treinados (1 mg de epóxi cariofileno -> 1 g de haxixe em uma mala) Métodos cromatográficos: análise de urina (derivados de THC detectáveis uma semana após consumir um baseado) Por que os porcos procuram trufas (Tuber melanosporum)? Porcos e trufas (Tuber melanosporum) • 5a-androst-16-en-3a-ol é sintetizado nos testículos do javali e transferido para sua saliva • Este hormônio atrai e excita as porcas • 5a-androst-16-en-3a-ol é encontrado em trufas (uma trufa preta de Périgord contém aproximadamente 60 ng / g) • As porcas podem detectar trufas até 1m no subsolo! Claus et al. (1981) Experientia, 37, 1178 Hormônios sexuais masculinos na natureza Pinaceae Pinus sp. (grãos) testosterona Apiaceae Apium graveolens L. androstenona Pastinaca sativa L. androstenona Truffe noire Tuber melanosporum Vitt. androstenol …. H O Androstenona H HO Androstenol Estudos epimeiológicos 0 20 40 60 80 100 Incidence (par 100 000) Incidence du cancer de la prostate Chine Japon Inde Italie Ecosse Finlande Suède Suisse USA(blancs) USA(noirs) Incidence du cancer du sein 0 20 40 60 80 100 Incidence (par 100 000) Chine Japon Inde Espagne Finlande Suède Ecosse Suisse USA(blancs) Parkin et al., Cancer Incidence in Five Continents, VI (1992) Composição Química da soja • 15-25% de carboidratos, • 35-40% de proteína, • 15-20% de gordura • Presença de saponinas • Isoflavonas: a maioria na forma de glicosídeos de genisteína, daidzeína, gliciteína • Coumestrol em pequenas quantidades Genisteína daidzéina O O OH HOO O OH HO OH 1730: usado na Sibéria (consumo de urina de pessoas que ingeriram o fungo) 1953: isolamento de muscarina por Eugster 1964: isolamento do ácido ibotênico pelo japonês Takemoto (ibo tengu take) Amanita muscaris Amanita muscaria Hooker (Agaricaceae) Oral: alucinações, mas distúrbios gastrointestinais graves Fumado: menos distúrbios gastrointestinais, mas efeitos alucinógenos menos intensos Urina de consumidores de cogumelos orais: poucos distúrbios gastrointestinais, efeitos alucinógenos intensos Amanita muscaris Amanita muscaria Hooker (Agaricaceae) - CO2 Amanita muscaris Acide iboténico muscimol N O CHNH 2 HO H N O CHNH 2 HO COOH Sapos alucinógenos -Bufo alvarius e Bufo marinus: secreções cutâneas derivadas de N, N- dimetiltriptamina (estrutura semelhante à da psilocina) -- Uso oral (lambendo o sapo) alucinações, mas distúrbios gastrointestinais graves -Fumada: sem distúrbios gastrointestinais - Lamber alguns sapos pode ser fatal! (substâncias cardiotônicas) NH N H3C CH3 N,N-diméthyltryptamine NH N H3C CH3 HO bufoténine NH OH N H3C CH3 psilocine NH N H3C CH3 H3CO 5-méthylbufoténine • Mais de 350.000 espécies de plantas superiores foram identificadas • Apenas 10% foram investigados do ponto de vista fitoquímico e farmacológico • Uma planta pode conter até vários milhares de metabólitos secundários Plants: an unexplored source of chemical entities Procedimento para obtenção dos princípios ativos das plantas Spectroscopical data on-line: - LC/UV - LC/MS - LC/NMR Spectroscopical data off-line: - UV - MS - NMR - IR ... pure constituent(s) extraction extract(s) separation toxicology structure modification bio-assay bio-assay bio-assay synthesis structure elucidation fractionsmedicinal plants General setup for LC/UV/MS and LC/NMR analyses HPLC pump HPLC column INJECTION - Extract - Fraction - Mixture LC/MS INTERFACE HPLC pumpPost-column addition of the LC/MS additives Splitting dependent of the LC/MS interfaces used waste LC probe UV MS NMR UV waste MS NMR spectra 1 2 Computer control of pump, UV and NMR for stop-flow experiments Alvos de bioensaios Organismos inferiores microorganismos, insetos, crustáceos, moluscos Sistemas subcelulares isoladosenzimas receptoras, organelas Células cultivadasorigem humana ou animal Órgãos isolados de vertebradosAnimais inteiros Galantamina Novo medicamento usado para o tratamento da doença de Alzheimer Isolado em meados dos anos 50 de diferentes Galanthus spp. (Amaryllidaceae) Inibidor de acetilcolinesterase Melhora a transmissão colinérgica Galanthus nivalis O N CH3 H3CO OH Detecção de inibidores de acetilcolinesterase por cromatografia em camada delgada -TLC - esquema de reação O-COCH3 OH + CH3COOH N + OCH3 N + H3CO NN 2Cl - N OCH3 N H3CO NN OH OH AChE a-NaphtholNaphthyl acetate Fast Blue Salt B Azo dye (purple) A. Marston, J. Kissling, K. Hostettmann (2002) Phytochem. Anal. 13, 51-54 Inibição de acetilcolinesteraseem placas da TLC Rf 1 Rf 0 Galanthamine Extracts of different Amaryllidaceae species G E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 0.01 mg 15 mg
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