TEMA 8

Tema 8
Farmacognosia
GLÚCIDOS
• Compuestos
p
metabolismo 1º
• Abundantes en animales y plantas
• Fotosíntesis
• Hidratos
Hid
de
d carbono
b
• Carbohidratos
• Azúcares
Cn (H2 O)n
Dulce
Tema 8
GLÚCIDOS
Farmacognosia
Función en el vegetal
• Elementos de sostén
• Reserva energética (almidón), transporte energético
(sucrosa,….)
• Constiruyentes
Constir entes de di
diversos
ersos metabolitos (coen
(coenzimas,
imas
ácidos nucleicos)
• Precursores de metabolitos
• Papel ecológico (polinización)
Farmacognosia
Tema 8
Glúcidos
CLASIFICACIÓN
Tamaño molecular
Unidades simples (3(3-9 C)
OSAS:
OSAS
ósidos
(+ frecuentes 55-6)
+ osas,
osas uniones osídicas
HOLÓSIDOS
VARIAS OSAS
• OLIGÓSIDOS: < 10 (SACAROSA)
• Polisacáridos: > 10 (celulosa)
HETERÓSIDOS
O-Heterósidos
N- Heterósidos
C- Heterósidos
S- Heterósidos
AZÚCAR + GENINA o AGLUCÓN
Glúsidos
Tema 8
Farmacognosia
2º CLASIFICACIÓN
2
• Monosacáridos Osas simples (glucosa)
• Oligosacáridos Oligósidos (sacarosa)
• Polisacáridos Poliósidos (celulosa)
MONOSACÁRIDOS
Propiedades:
Compuestos polipoli-OH de bajo PM
• ópticamente activos
• solubles en agua
• estables en medio ácido diluído
• libres (cencentraciones ↓ )
• moléculas complejas
Glucosa
Fructosa
Xilosa
Ramnosa
Galactosa
Glúcidos: Clasificación
CUADRO RESUMEN
1. OSAS (Monosocáridos)
2 ÓSIDOS:
2.
ÓSIDOS
•
HOLÓSIDOS
9 OLIGÓSIDOS U OLIGOSACÁRIDOS
9 POLIÓSIDOS O POLISACÁRIDOS
•
HETERÓSIDOS
GLÚCIDOS
RESUMEN
• Los glúcidos, carbohidratos, hidratos
de carbono o sacáridos son moléculas
orgánicas compuestas por carbono,
hidrógeno y oxígeno.
oxígeno
• Solubles en agua, se clasifican de
acuerdo a la cantidad de carbonos o por el
grupo
g
p funcional q
que tienen adherido
Glúcidos. Funciones en los
vegetales
RESUMEN
• Elementos estructurales de sostén
(celulosa y otros polisacáridos)
• Reserva energética en forma de polímeros
( l idó )
(almidón)
• Constituyentes de diversos metabolitos
(ácidos nucleicos, coenzimas,…)
• Precursores
P
forzosos
f
de
d los
l d
demás
á
metabolitos
OSAS / MONOSACÁRIDOS
• Fórmula gral: Cn(H2O)n.
glúcidos más sencillos. No se hidrolizan.
• Son los g
• Se caracterizan por la presencia de una función
carbonilo aldehídica (aldosas) o cetónica
(cetosas) y de n-1 funciones alcohol
• El nº
n de átomos de C varía de 3 a 9
9, siendo lo
más frecuente de 5 (pentosas) ó 6 (hexosas)
Tema 8
ESTRUCTURA QUÍMICA
Glúcidos
Longitud de la cadena
• Triosas 3C
• Tetrosas 4C
• Pentosas 5C
• Hexosas 6C
• Heptosas 7C
ESTEREOISOMERÍA:
• nº isómeros ópticos
• 2n (n = n
nº C asimétricos)
Naturaleza
• Aldosas
dosas
• Cetosas
Farmacognosia
Tema 8
PROYECCIÓN DE FISHER
Glúsidos
Farmacognosia
Forma Lineal
Letras D, L
Configuración C asimétrico + alejado del grupo carbonílico
*
OH izquierda = L
OH derecha = D
Excepciones:
L-Ramnosa
L- arabinosa
L- fucosa
C asimétrico: 2 formas
Enantiómeros R y S
ISOMEROS / ENANTIOMEROS
Aquellos monosacáridos que
tienen una estructura
especular
l en ell plano
l
(D y L).
L)
Cuando el grupo hidroxilo está
ubicado a la izquierda del
carbono quiral indica que
se trata de una molécula L,,
mientras que si está a la
derecha es D.
Moléculas de D y L Glucosa
Representación de Fischer
Tema 8
Glúcidos
CHO
H
HO
H
H
C
C
C
C
CHO
OH
H
OH
OH
CH2OH
Aldohexosa
(Glucosa)
C
O
HO
H
H
C
C
C
H
2
OH
3
OH
CH2OH
Cetohexosa
(Fructosa)
H
CHO
CHO
1
C
C
C
C
4
C
5
C
6
C
OH
CH2OH
Serie D
HO
C
H
CH2OH
Serie L
Glúsidos
Tema 8
EPÍMEROS
Dos azúcares simples difieren en la
Configuración de un sólo átomo C
Ej/ DD-glucosa y DD-galactosa
CHO
H
HO
O
H
H
C
C
C
C
CHO
OH
H
C
OH
HO
C
H
H
OH
OH
CH2OH
Farmacognosia
HO
H
C
C
H
OH
CH2OH
Ciclación de monosacáridos
En todas las
as a
aldosas
dosas
(pentosas o hexosas)
se genera un
hemiacetal entre el
aldehído y el alcohol
del último átomo de
carbono asimétrico.
Hemiacetal:
H
i
t l función
f
ió
que se produce al
reaccionar un alcohol
con un aldehído.
H
H
C
O
H
C
O
O
C
H
H
C
O
H
H
C
O
H
H
C
O
H
H
H
Tema 8
Farmacognosia
Plegamiento cíclico
Anillo hemiacetal
Fórmulas de Haworth
Aldehídos--cetonas
Aldehídos
H2O: isómeros
ALDOHEXOSAS (C4, C5)
FURANÓSICA
PIRANÓSICA
Tema 8
Farmacognosia
FORMAS ANOMÉRICAS O ANÓMERAS
Carbono asimétrico, surge un nuevo OH
Abajo del plano o arriba del plano
Nuevos Isómeros: α, β
Anillo de 6 miembros
Anillo de 5 miembros
Como el del pirano
piranosas
O
Como el del furano
furanosas
O
Ciclación de monosacáridos: Anómeros
Representación de Haworth
Tema 8
Isómeros
Formas anoméricas o anómeros
Tema 8
CONFIGURACIÓN
Glúcidos
Farmacognosia
Forma piranósica, una aldohexosa
Funciones alcohólicas 2º:
Posiciones: Silla
Nave
Axial
Ecuatorial
Estable
Axiales
E
Ecuatoriales
t i l
Glúcidos
Tema 8
Farmacognosia
DERIVADOS DE MONOSACÁRIDOS
DESOXIAZÚCARES
Por reducción han p
perdido alguna
g
de sus
Funciones alcohólicas
2-deoxi
deoxi--D-Ribosa del ADN
OTRAS:
Fucosa: (algas
F
Fucosa:
( l
pardas)
d ) 66-desoxi
d
desoxii-L-galactosa
l t
Ramnosa:: 6
Ramnosa
6--deoxi
deoxi--D-manosa
Het.. cardiotónicos
Het
Digitoxa:: 2,6
Digitoxa
2,6--didesoxi
didesoxi--D-allosa
Ácidos Urónicos
Por oxidación de hexosas. OH 1º = oxidado a carbonilo
A id glucurónico,
Acido
glucurónico
l
ó i , manurónico
ó i y galacturónico
l t ó i
Tema 8
Glúcidos
Farmacognosia
DERIVADOS MONOSACÁRIDOS
POLIOLES
(Azúcares alcoholes) Por reducción del grupo carbonilo
D-sorbitol y D
D--manitol. Más sencillo = glicerol o glicerina
FUNCIÓN:
Almacenamiento de Energía
Osmoreguladores
Protectoras (desecación y heladas)
Tema 8
Farmacognosia
CICLITOLES
POLIHIDROXIALCANOS
INOSITOL
En el material de sostén de los tejidos vegetales
Éster hexafosfórico = ácido fítico
Sal cálcica y magnésica = fitina
AMINOAZÚCARES
En tejidos animales –D-glucosamina
(algunos hongos)
En polisacáridos de:
QUITINA
•. Bacterias
•. Vertebrados
•. Insectos
•. crustáceos
Glúcidos
Tema 8
Farmacognosia
DERIVADOS DE MONOSACÁRIDOS
Monosacáridos Ramificados
H
Hongos,
li
limitado
it d en plantas
l t superiores
i
(perejil o frángula)
Frangulósido B ( 66-O-B-D-apiosilemodol)
Estreptomicina
Apiosa
Estreptosa
CARACTERIZACIÓN DE MONOSACÁRIDOS
MÉTODOS
C l i ét i
Colorimétricos
Enzimáticos
Glúcidos
Tema 8
Farmacognosia
Caracterización de Monosacáridos
COLORIMÉTRICOS
R Fehling = ión cúprico
R.
R. Tollens = ión plata
Ox Cúprico (rojo)
Ox.
Ag metálica (espejo)
R. Molish
o s = α naftol
a to y H2SO4
SO conc.
co c Furfuratos
u u atos (pú
(púrpura)
pu a)
Fenilhidrazina y derivados = Fenilhidrazonas Ozasonas (amarillo)
R. Selivanoff = HCL conc. Y resorcinol (rosa)
Ensayo de pentosas = floroglucina HCL (rojo)
R. Keller Killiani = Ác. acético, FeCl3, H2SO4 (castaño rojizo a azul)
ENZIMÁTICOS
Reacción de Hexoquinasa/glucosa 6 fosfato deshidrogenasa
Tema 8
Glúcidos
Farmacognosia
EXTRACCIÓN DE MONOSACÁRIDOS
Glucosa: hidrólisis enzimática de almidón
Fructosa: hidrólisis de Inulina
• Material vegetal fresco
• MeOH ó EtOH (60
(60--70ª)
• Filtración y concentración
• Si hay ppt. se elimina
• Purificación
• Análisis de extracto acuoso rico en monosacáridos
ANÁLISIS CUANTIFICACIÓN,
ANÁLISIS,
CUANTIFICACIÓN IDENTIFICACIÓN
• Técnicas de cromatografía
• Espectrometría de masas, IR, RMN
Glúcidos
Tema 8
Farmacognosia
TÉCNICAS CROMATOGRÁFICAS
C
Cromatografía
t
fí en papel;
l (CP)
Cromatografía en Capa Fina
(TLC, CF)
M.
M simple,
simple económico y sencillo
Modalidad descendente
FE = papel whatman nº 1
FM = n
n--butanol/H2O/piridina
Temperatura cte.
Revelado: AgNO3, R.Elson Morgan,
Difenilamina ((inmersión))
+ rápido, útil en estudios preliminares
FE = SG, celulosa microcristalina,
HPTLC
FM = 3º y 4º con agua
Revelado: pulverizaciones
Técnicas cromatográficas
Cromatografías HPLC
• Rápida resolución, separa y cuantifica
(Tº 60
60ºC)
C)
• intercambio iónico: (T
• Adsorción: (Tº ambiente)
• Detección: Espectrofotómetro o fluorímetro
((índice de refracción))
Azúcares No absorben UV
Cromatografía de Gases (CG)
• + sensible que HPLC
• Menos interferencias
• Detector: ionización de llama
• Muestra volátil
• Análisis subsub-nanomolares
Tema 8
INTERÉS EN FARMACOGNOSIA
GLUCOSA
•(dextrosa) Hidrólisis de almidón.
• Preparación de jarabes, sueros,
• líquidos fisiológicos
• en deshidratación
• Profilaxis
P fil i y tratamiento
t t i t Cetosis
C t i (desnutrición)
(d
t i ió )
FRUCTOSA
• en frutos
• Hidrólisis de inulina
• D-fructosa en alimentación parenteral
• edulcorante en diabéticos
SORBITOL
• Poliol
P li l en frutos
f t
d
de vegetales
t l y algas
l
• a partir de D
D--glucosa
• Tratamiento sintomático de dispepsias - estreñimiento
• edulcorante
edulcorante--sustituto de sacarosasacarosa• Incrementar absorción de vitaminas y otros nutrientes
• en perfusión con fines iguales que la glucosa
• un sólido higroscópico,
higroscópico humectante,
humectante en alimentos,
alimentos
•Fármacos y cosméticos. Emulsionante en alimentos
SORBITOL
Tema 8
MANITOL
INTERÉS EN FARMACOGNOSIA
• Obtenido x hidrogenación de la Manosa e industrialmente
D--glucosa,
glucosa presente en el Maná del fresno (Fraxinus
(Fraxinus
•de D
• arnus L) y algas pardas.
• diurético osmótico v.p./
v.p./ v.o. laxante y dispepsias
• en alimentos dietéticos
•Edulcorante común
•Susttituto en especialidades fcas.
fcas. En diabéticos
•Sustituto de Plasma sanguíneo
g
en casos de hemorragia
g
• en solución al 20%
•. Al 20% en v.p. como diurético osmótico, situaciones
•Agudas en síndrome nefrótico o aliviar H intracraneal.
•. Facilita manipulación quirúrgica craneal
•. --actúa
--actúa sobre el glomérulo de la nefrona,
nefrona, facilita filtrac.
filtrac.
•De agua aumentando excreción.
•---------No
No se recomienda su empleo más de 2 ó 3 días
•
( x efecto rebote y Edema craneal)
Manitol
ÁCIDO ASCÓRBICO
• Vitamina
Vit i C.
C (deriva
(d i de
d glucosa)
l
)
• en frutos ( aporte 80 mg/día)
• Escorbuto
• profilaxis de estados carenciales,
carenciales
astenias,
estados gripales………
Á
ÁCIDO
FÍTICO
Í
•Ciclitoles
Ciclitoles,, polihidroxialcanos
• ácido inositolhexafosfórico
• agente acomplejante de metales
pesados
• Se utiliza en forma de sal sódica en
hi
hipercalciurias,
hipercalciurias
l i i ,
y litiasis cálcicas.
Tema 8
OLIGOSACÁRIDOS
Oligósidos
2-10 UNIDADES MONOSACÁRIDOS
Libres o combinados
ESTRUCTURA QUÍMICA
Sacarosa
-Glucosa + fructosa
- Reserva energética
- excipientes
• Enlaces osídicos
• OH hemiacetálico del C anomérico de un azúcar simple,
Se une a otro OH del azúcar contiguo con pérdida de agua
OLIGOSACÁRIDOS
CLASIFICACIÓN
HOMOGÉNEOS
HETEROGÉNEOS
Cadena lineal, ramificada
o cíclica
Nº monosacáridos: di,tri
N
di
di,tri,
tri, tetrasacáridos
tetrasacáridos,, etc.
etc
Trisacárido = Rafinosa
Tetrasacárido = Estaquiosa
Estaquiosa, tetrasacárido formado
por una glucosa, dos galactosas y una fructosa
Farmacognosia
Tema 8
OLIGOSACÁRIDOS
DISACÁRIDOS
+ SENCILLOS
UNIÓN OSÍDICA: REDUCTOR
NO REDUCTOR
OH (α
(α ó β) del grupo reductor se une a otro azúcar contiguo, que no sea el que
aporta el C anomérico = DISACÁRIDOS REDUCTORES – MALTOSA
MALTOSA--
Si el OH hemiacetálico de ambos azúcares simples,
p , el disacárido pierde
p
su p
poder
Rotatorio = DISACÁRIDOS NO REDUCTORESREDUCTORES- TREALOSA, SUCROSA (Sacarosa)
SACAROSA
OLIGOSACÁRIDOS
ciclodextrinas
i l d ti
Aislados finales s. XIX
Productos de degradación enz.
enz. Almidón
1904-- Schardingen
1904
g = oligosacáridos
g
6-12 unidades
id d de
d glucosa
l
Enlaces α (1
(1--4) formando un ciclo
Estructura troncocónica hueca
Degradación
D
d ió industrial
i d ti l
Enzima ciclidextringlicosil
g
transferasa
Bacillus macerans
B. Circulans
B. megaterium…..
megaterium
g
…..
OLIGOSACÁRIDOS
Caracterización, extracción y análisis de oligosacáridos
Métodos colorimétricos:
H2SO4
Hidrólisis de enlaces osídicos
Reacciones coloreadas (cisteína
(cisteína, fenol
fenol, orcinol
Métodos enzimáticos: Un determinado oligosacárido
Extracción:
Alcohol de baja graduación
AISLAMIENTO, CUANTIFICACIÓN,
Ó IDENTIFICACIÓN
Ó
CG, HPLC, A BAJA P, ELECTROFORESIS, IR, RMN, E.MASAS
OLIGOSACÁRIDOS
IMPORTANCIA EN FARMACOGNOSIA
SACAROSA (SUCROSA)
Azúcar no reductor
Α-D-glucopiranosil L (1(1-2)2)-B-D fructofurano
Arce del Azúcar (Hacer
(Hacer dactylifera
dactylifera))
Tamarix mannifera
Miel de abejas
1º disacárido al estado libre
Precursor de polisacáridos
USOS
Saccarum officinarum (Caña de azúcar)
g
(remolacha)
(
)
Beta vulgaris
Nutriente,, enmascarar sabores,,
Conservante, prevenir ox
ox.. Fe,
Jarabes, excipiente
OLIGOSACÁRIDOS
IMPORTANCIA FARMACOGNÓSICA
CICLODEXTRINAS
•Tecnología farmacéutica
•Encapsulación molecular
•Modificar y mejorar propiedades fármacos
•Evitar efectos 2º: disminuir IG,, hemólisis E
•Enmascarar olores y sabores