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FARMACOGNOSIA

AULA 1

Prof. Dulcinéia Furtado Teixeira

dulcineia.furtado@gmail.com

Farmacognosia - Aula I

�Objetivos�Definições�Derivados de Drogas Vegetais�Análise Fitoquímica

Preparação do Material VegetalPreparação do Material VegetalMétodos de ExtraçãoAnálise PreliminarFracionamento, Isolamento e purificação de substânciasElucidação Estrutural

�Monografia Farmacopéica�Biossíntese Vegetal�Óleos fixos x Óleos essenciais

Farmacognosia - Aula I

Em 1815 Seydler criou o termo farmacognosia em seu trabalho Analecta Pharmacognostica.

Etimologicamente vem das palavras gregas:Pharmakon = que significa droga, medicamento, venenoGnosis = que significa conhecimento.Gnosis = que significa conhecimento.

Farmacognosia Antigamente - ciência que estudava as matérias de origem natural, usadas no tratamento de enfermidades.

Hoje em dia - exclusividade às matérias de origem vegetal e

animal.

Farmacognosia - Aula I

•Objetivos - Avaliação da qualidade das drogas, atravésda identificação e verificação da sua pureza, bem como

da integridade química; descoberta de novas drogas ou melhoramentoda qualidade das atualmente existentes.

•Análise Fitoquímica → Conhecer os constituintes químicos de•Análise Fitoquímica → Conhecer os constituintes químicos deespécies vegetais ou avaliar a sua presença.

•Análise Fitoquímica Preliminar → Não se conhece a química daespécie → Busca- se conhecer as classes químicas presentes.

•Investigação Biodirigida → As classes químicas deinteresse biológico são conhecidas → Investigação

direcionada.

Farmacognosia - Aula I

Definições constantes da RDC n°48 (16 de março de 2004)

Matéria Prima Vegetal → Planta medicinal fresca, droga vegetalou derivados de droga vegetal.

Droga Vegetal → Planta medicinal ou suas partes, após processo decoleta,estabilização e secagem, podendo ser íntegra, rasurada,triturada ou pulverizada.

Derivado de Droga Vegetal → Produtos de extração damatéria prima vegetal: extrato, tintura, óleo, cera, etc.

Farmacognosia - Aula I

Derivados de Drogas Vegetais

Extrato → Preparações líquidas, sólidas ou semi-sólidasobtidas pela extração de drogas vegetais, frescas ou secas, por meio de

líquido extrator adequado, seguida de sua evaporação total ou parcial e ajuste do concentrado a padrão previamente estabelecido.

Tinturas → Preparações alcoólicas ou hidroalcoólicas resultantes da extração de drogas vegetais ou da diluição dos respectivos extratos. São classificadas em simples ou compostas, conforme preparadas com uma ou mais matérias- primas

Segundo a FARMACOPÉIA BRASILEIRA IV

10mL de tintura devem corresponder aoscomponentes solúveis de 1g de droga seca, ou seja, solução à 10%.

Farmacognosia - Aula I

Composição química

Princípios amargos: Cinarina

(0,5% é um diester do ácido quínico 1,3-O-dicafeilquínico), presente nas folhas, galhos e raízes (menos nos capítulos florais).

Outros princípios amargos são as lactonas sesquiterpênicas, características da família Asteraceae, cinaropicrina,

COMPOSIÇÃO DA ALCACHOFRA COMPOSTA VITAMED:

Cada comprimido revestido de Alcachofra Composta Vitamed contém:Asteraceae, cinaropicrina,

cinaratriol, cinarolido, etc.Composta Vitamed contém:

Extrato seco Cynara scolymus L. ....................................200 mgExtrato seco Peumus boldusMol.......................................50 mgExcipiente (amido de milho, lactose, fosfato bicálcico, dióxido de silício, estearato de magnésio, eudragit E, dióxido de titânio, talco, polietilenoglicol, corante azulnº 2, corante amarelo nº 5) qs.............................1 comprimido

Farmacognosia - Aula I

MaterialVegetal

Coleta → Preparação de exsicatas para identificação botânica.

Material fresco→Pode ser indispensável para a detecção de algumas substâncias específicas, evitando a presença de metabólitos de

fenecimento do vegetal. fenecimento do vegetal. Deve ser processado imediatamente ou conservado a baixas temperaturas até a análise.

Material seco → Estabilidade química / Interrupção deprocessos metabólicos que ocorrem mesmo após a coleta → Inativação enzimática.

Ausência de crescimento microbiano.

Secagem, liofilização ou estabilização.

Farmacognosia - Aula I

TEOR DE UMIDADE EM ÓRGÃOS VEGETAIS

Órgão vegetal

Umidade no órgão fresco Umidade permitida na droga

Casca 50 a 55 % 8 a 14 %

Erva 50 a 90 % 12 a 15 %

Folha 60 a 98 % 8 a 14 %

Flor 60 a 95 % 8 a 15 %

Fruto 15 a 95 % 8 a 15 %

Raiz 50 a 85 % 8 a 14 %Raiz 50 a 85 % 8 a 14 %

Rizoma 50 a 85 % 12 a 16 %

Semente 10 a 15 % 12 a 13 %

% DE ÁGUA NECESSÁRIA PARA AÇÃO DE AGENTES DELETÉRIOS

Agentes % de umidade

Bactérias 40 a 45

Enzimas 20 a 25

Fungos 15 a 20

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Secagem

Retirada de água evita reações de hidrólise e crescimento de microorganismos. Redução do volume da droga facilitando sua conservação:

Estufa sem circulação de ar → Entre 35 e 40°C.Estufa sem circulação de ar → Entre 35 e 40°C.

Ao ar livre → Exige vigilância para garantir uniformidade durante processo; deve ser realizada à sombra; o local de secagem deve ser protegido de insetos ou contaminantes ambientais.

Desvantagem: Processo lento que pode facilitar adecomposição de substâncias por ação enzimática.

Liofilização → Melhor processo / Maior custo

Farmacognosia - Aula I

Liofilização ( Freeze Dryer)

Secagem do material congelado pelo processo de sublimação, ou seja, a água no estado sólido é convertida diretamente em vapor de água, sem passar pelo estado líquido.passar pelo estado líquido.

Transferência de calor e de massa: O calor é transferido até à frente de sublimação (fronteira entre produto seco e produto congelado) através da camada seca, da camada congelada ou de ambas. O vapor de água é transferido desde a frente de sublimação, atravésPressãodo produto seco, até à superfície e retirado através do vácuo.

Farmacognosia - Aula I

Estabilização

Desnaturação protéica de enzimas através da destruição das estruturas quaternária e terciária → Ação de agentes desidratantes (solventes), aquecimento ou irradiação.

Aquecimento → Acima de 70°C a maior parte das enzimas são inativadas. O ideal é usar entre 80 e 90°C por curto espaço de tempo, 15 a 30 minutos.Desvantagem: Degradação térmica.Desvantagem: Degradação térmica.

Solventes → Imersão do material vegetal em etanol em ebulição ou uso de equipamentos de estabilização por passagem do vapor entre os materiais.Desvantagem: Extração de princípios ativos.

Irradiação → Radiação ultravioleta.Desvantagem: Baixo poder de penetração → Exposição demorada

Farmacognosia - Aula I

Extração

Obtenção da solução extrativa:

Fatores que influenciam na extração:

Estado de divisão das drogas

AgitaçãoAgitação

Temperatura

influencia na solubilidade destruir os princípios ativos termolábeis,promover reações de hidrólise ,racemização, descarboxilação ácido mecônico no pão do ópio

Natureza do solvente - polaridade

Farmacognosia - Aula I

Métodos de Extração Constituintes Fixos

Extração sólido-líquido → Retirada de substâncias ou fração ativa presente na droga vegetal, da forma mais seletiva e completa possível

A Frio: Maceração, Percolação e TurboextraçãoA Frio: Maceração, Percolação e Turboextração

A Quente:

Com sistemas Aberto: Digestão/Infusão/DecocçãoFechados: Sob refluxo e com aparelho de Soxhlet

Farmacognosia - Aula I

Métodos de Extração Constituintes Fixos

A FrioMaceração

Desvantagem:Desvantagem:Depende

permeabilidade solvente/droga solubilidade a friosaturação do solvente

Farmacognosia - Aula I

Percolação ou

lixivigação

Desvantagem:

permeabilidade solvente

Droga solubilidade a frio

gasto de muito solvente.

Vantagem:

Não há a saturação do solvente.

Strychnos nux-vomica

Farmacognosia - Aula I

Turbo-extração

simultânea redução do tamanho da partícula =↑ forças de cisalhamento.

redução drástica do tamanho da partícula e =rápida dissolução substâncias ativas.=rápida dissolução substâncias ativas.

Desvantagens:

difícil filtração

geração de calor

limitação técnica quando se trata de materiais de elevada dureza (caules, sementes e raízes).

Farmacognosia - Aula I

Métodos de

Extração Constituintes Fixos

A Quente

Com sistemas Abertos:Com sistemas Abertos:

Digestão

Infusão

Decocção

Farmacognosia - Aula I

Métodos de Extração Constituintes Fixos

A Quente

Com sistemas Fechados:

Extração sob refluxo

Extração com aparelho de Soxhlet

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Métodos de Extração Constituintes voláteis a frio

ENFLEURAGE

Farmacognosia - Aula I

O Enfleurage foi gradualmente substituído por processos industriais mais produtivos, baratos e de melhor rendimento (hidrodestilação).

Atualmente algumas empresas, em parceria Atualmente algumas empresas, em parceria com universidades, modernizou-a,substituindo a gordura animal pela de

origem vegetal e instalou um espaço exclusivo em seu parque industrial, destinado exclusivamente à obtenção do óleo essencial, a exemplo do que faziam os antigos perfumistas.

Farmacognosia - Aula I

Prensagem

usado para obter óleo essencial de frutos cítricos como bergamota, laranja, limão e grapefruit. grapefruit.

Extração com solventes

Técnica para obter maior rendimento ou produtos que não podem ser obtidos por nenhum outro processo.

As plantas são imersas no solvente adequado (acetona ou qualquer outro solvente apolar)

Neste caso, os óleos obtidos geralmente não são usados em aromaterapia, pois geralmente contêm vestígios do solvente.

Farmacognosia - Aula I

Métodos de Extração Constituintes voláteis a quente

Hidrodestilação

APARELHO DE CLEVENGER

Farmacognosia - Aula I

Métodos de Extração Constituintes voláteis aquente Hidrodestilação

Farmacognosia - Aula I

O Perfume - Patrick Süskind

Farmacognosia - Aula I

Métodos de Extração Constituintes voláteis aquente

Extração com fluído supercrítico

melhor método pois permite recuperar os aromas naturais de vários tipos e não somente óleo volátil.

Método de escolha em escala industrial → Alto Método de escolha em escala industrial → Alto custo

Vantagem a não existência de traços do solvente

no produto extraído.

Solvente CO2 → Tc = 31ºC e Pc = 73 bar.

Mantém a temperatura constante e varia a

pressão.

Farmacognosia - Aula I

Extração com fluído supercrítico

Farmacognosia - Aula I

Análise Fitoquímica Preliminar

EXTRATOCaracterização das classes de PN

Reações de cor/precipitação

Reações de coloração e precipitação

que visam denunciar a presença das que visam denunciar a presença das

principais classes químicas.

Reações de caracterização

diretamente no extrato bruto → Pode ocorrer um falso resultado.

O fracionamento do extrato e a

realização dos testes com as frações

obtidas possibilita reações mais

nítidas.

Vantagens → Rapidez; emprego de pouca quantidade de material vegetal.

Farmacognosia - Aula I

Exemplos de Caracterização de Classes de Metabólitos Especiais

Farmacognosia - Aula I

Fracionamento, Isolamento e Purificação de Substâncias

O processo de fracionamento pode ser monitorado por ensaios direcionados para a avaliação da atividade biológica ou por cromatografia → CCF, CLAE-EM ou CLAE- RMN.

Partição por solventes → Separação dos componentes do Partição por solventes → Separação dos componentes do extrato bruto (mistura complexa) segundo a polaridade.

As substâncias podem ser obtidas puras durante os processos de fracionamento ou, necessitar de purificações posteriores

Recristalização, destilação fracionada.

Farmacognosia - Aula I

Fracionamento, Isolamento e Purificação de Substâncias

Métodos cromatográficos → Separação e isolamento das substâncias.→ Identificação e análise de misturas e de substâncias isoladas (cromatografia analítica)..

Tipos cromatográficos:

- Adsorção

- Partição

- Troca iônica

- Exclusão molecular

Farmacognosia - Aula I

Fracionamento, Isolamento e Purificação de Substâncias

Técnica → CCF (cromatografia de camada fina)

Farmacognosia - Aula I

Elucidação Estrutural

Espectroscopia no ultravioleta (UV);

Espectroscopia no infravermelho (IV);

Espectrometria de massas (EM);Espectrometria de massas (EM);

Ressonância magnética Nuclear (RMN1H e 13C);

Cristalografia por raios X;

CLAE e CG (co-injeção com padrões);

Ponto de fusão;

Índice de refração.

Farmacognosia - Aula I

Isolamento e Purificação de substâncias extraídas d e Piper lhotzkyanum C.DC.

Davyson Moreira, PHYTOCHEMISTRY, 2000

Farmacognosia - Aula I

Estabelecimento dos Parâmetros da Qualidade

FARMACOPÉIA BRASILEIRA

Métodos Farmacopéicos → Não são os únicos existentes nem os mais avançados, mas são os métodos oficiais nos quais são baseados as decisões em caso de dúvida ou litígio.em caso de dúvida ou litígio.

Critérios para inclusão de plantas medicinais:

- Existência de estudos toxicológicos – Toxidade aguda, sub-aguda e crônica.- Existência de estudos comprovando atividade farmacológica.- Identificação de substâncias marcadoras.

Garantia da autenticidade e pureza da amostra vegetal

Farmacognosia - Aula I

Monografia Farmacopéica

1.Nome botânico com referência aos autores

2.Descrição da droga

3.Nomes populares

4.Caracteres organolépticos

5.Descrição morfológica

Macro e microscópica da droga vegetal; Macro e microscópica da droga vegetal;

Microscópica do pó

6.Identificação

Ensaios químicos; Cromatografia em camada fina

(ccf)

7.Ensaios de pureza

Matéria estranha; Determinação de umidade;

Determinação de cinzas

8.Determinação quantitativa de substâncias marcadoras

Titulometria; Espectrofotometria; HPLC

9.Embalagem e armazenamentoMinutes

0 10 20 30 40

mA

U

0

50

100

150

200

mA

U

0

50

100

150

200

1.06

1.41

2.41

3.61

5.21

7.05

7.94

9.67

11.57

12.51

14.41

15.30

17.03 18.61

20.53

22.73

24.23 25.39

26.73

29.30

34.26

36.26

36.47

36.73

37.00

39.23

2: 334 nm, 4 nmChica_031105ACV2_DF_Chica_311005

Retention Time

Farmacognosia - Aula I

Identificação Através de Constituintes Químicos

Rhamnus purshiana DC. (Rhamnaceae)

Identificação → Umedecer corte transversal da casca com hidróxido de amônio 6M. Desenvolve-se cor averme lhada.

Misturar 0,1g da droga pulverizada com 10 mL de água fervente Misturar 0,1g da droga pulverizada com 10 mL de água fervente e agitar durante 5 minutos. Resfriar, filtrar e dil uir o filtrado com 10 mL de água e 10 mL de NH4OH 6M.Desenvolve-se cor alaranjada.

Empregar CCF → Solução amostra: Aquecer 0,5g da droga pulverizada com 50 mL de etanol por 30 minutos. Filt rar e evaporar até a secura em banho-maria. Rediluir em 2 mL de etanol.Solução referência: Dissolver 20 mg de aloína em 10 mL de álcool 70%.

Farmacognosia - Aula I

Identificação Através de Constituintes Químicos

Rhamnuspurshiana

Bandas com fluorescência azul de Rf 0,35-0,75 ou vermelho-alaranjado entre a zona da 0,75 ou vermelho-alaranjado entre a zona da

aloína e dos cascarosídeos →Adulteração com Rhamnus frangula

Eluente: AcOEt:MeOH:H2O (100:17:13) ; Revelador: NP/PEG em UV 365nm

Manchas: Rf 0,1 - 0,15 = Cascarosídeos A + B (amarelos) ; Rf 0,2 - 0,25= Cascarosídeos C + D

Rf 0,5 = Aloína A e B ; Rf 0,6 = Desoxialoína ; Frente do Solvente = Agliconas emodina, Aloe- emodina,

crisofanol ; T1 = Aloína A (Rf 0,5) e Aloinosídeo A (Rf 0,45)

Farmacognosia - Aula I

Identificação Através de Constituintes Químicos

Cinchona succirubra Pavon & Klotzsch (Rubiaceae)

Parte usada → Casca

Identificação → 0,5 g em tubo de ensaio. Aquecer e Identificação → 0,5 g em tubo de ensaio. Aquecer e visualizar aparecimento de vapores vermelho-púrpura que se condensam na parede superior do tubo.

Extração seletiva para alcalóides de 5g da droga, adição de reagente de Mayer (iodo-mercurato de potássio), dando forte turvação

Farmacognosia - Aula I

Identificação Através de Constituintes Químicos

Cinchona succirubra Pavon & Klotzsch (Rubiaceae)

Perfil cromatográfico de quina

Sistema: CHCl3/Dietilamina (9:1) Detecção: H 2SO4/Mistura