Compuestos procedentes del Metabolismo Secundario A)Derivados

Tema 11
Compuestos procedentes del Metabolismo Secundario
A)Derivados del Ácido Mevalónico. IsoprenoidesIsoprenoides-Terpenos
(Mono Sesqui y Diterpenos)
(Mono,
Se originan a partir de la ruta del AcetatoAcetato-mevalonato
MONOTERPENOS
Unidades isoprénicas
+ sencillos
Monoterpenos Regulares ) aceites esenciales
) oleoresinas
Monterpenos Irregulares ) piretrinas
) iridoides
Sesquiterpenos ) aceites esenciales
) Lactonas sesquiterpénicas
Diterpenos
) giberelinas
Tema 11
Compuestos procedentes del Metabolismo Secundario
Monoterpenos
ACEITES ESENCIALES (AE)
Concepto (sustancias volátiles)
Tipos Plantas Arómáticas
Aceites esenciales
Otros
esencias concretas
esencias absolutas
pomada floral
p
AE modificados
resinoides
Especias
Tema 11
ACEITES ESENCIALES (AE)
Monoterpenos
Distribución, Localizacíón, Función
Myrtaceae
Lauraceae
Rutaceae
Lamiaceae
Asteraceae (Compuestas)
Apiaceae
Cupressaceae
Poaceae
Zingiberaceae
Piperaceae
etc.
Flores (bergamota, nardo); hojas (melisa, eucalipto, laurel)
Cortezas (canela); leño (l.de
(l de rosa
rosa, sándalo); raíces (vetiver)
Rizomas (cúrcuma, jengibre); frutos (arañuela, anís verde, anís
estrellado); semillas (nuez moscada)
Se sintetizan y acumulan en estructuras histológicas: células con
aceites esenciales, pelos secretores, gándulas secretoras, canales..
ACEITES ESENCIALES (AE)
Tema 11
Monoterpenos
Distribución, Localizacíón, Función
Poco clara
Papel ecológico
Función
Propiedades Físicas
Líquidos a Tº ambiente
No coloreados ((Manzanilla= camazulenos))
Olor característico
Inmiscible en agua
Liposolubles y solubles en disolventes orgánicos
Densidad inferior al agua (sasafrás, clavo, canela)
Muchos son ópticamente activos
Tema 11
ACEITES ESENCIALES (AE)
Composición Química
Terpenoides
(mono,sesqui)
Monoterpenos
Mezclas complejas y variables
Compuestos aromáticos
(fenilpropano)
+volátiles,↓MM
+volátiles,↓
Hidrocarburos monoterpénicos
Acíclicos (mirceno,ocimeno)
(mirceno ocimeno)
Monocíclicos (α
(α,γ terpineno,p
terpineno,p--cimeno)
Bicíclicos (pineno, careno, sabineno)
Derivados Oxigenados (alcoholes)
Acídicos(geraniol, linalol, citronelol)
Monocíclicos(mentol, α terpineol)
Bicíclicos
Bi í li
(borneol,
(b
l fenchol)
f
h l)
Hidrocarburos Sesquiterpénicos
Alil y propenilfenoles
(Anetol, eugenol,asarona
Tema 11
EXTRACCIÓN:
ACEITES ESENCIALES (AE)
Monoterpenos
•Hidrodestilación (volatilidad, a.c.v.a)
•Expresión (frutos cítricos)
•Extracción
E
ió con di
disolventes
l
Enfleurage: utilización de una grasa
como disolvente extractivo........
•Destilación
Destilación--extracción simultánea
•Extracción con fluídos supercríticos (CO2)
Control y Normalización
Índices Físicos:
Físicos: poder rotatorio, i.refracción, sol. etOH,..
Índices Químicos:
Químicos: í.saponificación, i.acetilo , mezcla bisulfítica,
fenoles
Técnicas Cromatográficas
CCF, CG,HPLC
Mínimas cantidades de muestra
Componentes Mono y sesquiterpénicos presentes en distintos Aceites esenciales
Tema 11
ACEITES ESENCIALES (AE)
Monoterpenos
IMPORTANCIA FARMACOGNÓSTICA
A.
A ACCIONES fARMACOLÓGICAS
1 Actividad antimicrobiana
1.
2. Actividad espasmolítica
3. Acción irritante
4 Otras
4.
Ot
acciones
i
(AE melisa=reduce
li
d
colesterol)
l t
l)
AE clavo, nuez moscada=inhb.agregación
moscada=inhb.agregación plaquetaria
plaquetaria-actividad antiinflamatoria(manzanilla)
B. Toxicidad de Aceites esenciales
Crónica: efectos cancerígenos deriv. fenilpro.(asarona, safrol, estragol)
Aguda: SNC, aparato respiratorio y cardiovascular(cetonas terp.tuyona
Pi
Pinocanfona)
f
) ,alteraciones
lt
i
del
d l comportamientocomportamiento
t
i t -nuez moscada;
d
abortivos: ruda, menta poleo, enebro, etc.
Tema 11
ACEITES ESENCIALES (AE)
Monoterpenos
IMPORTANCIA FARMACOGNÓSTICA
C A
C.
Aplicaciones
li
i
y Empleos
E
l
de
d los
l AE
Propiedades antimicrobianas(empleo al exterior) llagas,
Ulceraciones, abcesos infecciosos etc. (tomillo, laurel, lavanda,
romero); clavo(antiséptico, anestésico local)
Al interior: procesos infecciosos respiratorios y urinarios(euca
urinarios(euca
(euca-Liptol, enebro)Procesos
enebro)Procesos flatulentos (anís verde, estrellado e
hinojo), espasmolíticos (melisa,
(melisa, tomillo, manzanilla, mentas....
•Perfumería
•Industria agroagro
g -alimentarias
•Otras industriasindustrias-farmacéutica....química....
Tema 11
IRIDOIDES
Monoterpenos
Monoterpenos irregulares
Esqueleto ciclopentapiránico
IRIDANO
Secoiridoides=ruptura
p
en 77-8 del núcleo del iridano
Características Generales
Se detectaron 1º vez Reino Animal (insectos gen. IRIDOMIRMEX)
En angiospermas
angiospermas, dicotiledóneas( Gencianáceas
Gencianáceas, Lamiaáceas,
Lamiaáceas
Escrofulariáceas.....)Marcadores quimiotaxonómicos.
F
Forma
h
heterosídica
t
ídi (glucosa)
( l
)
Importancia Farmacognóstica
Poco estudiadas, Valepotriatos (Valeriana officinales)
officinales)
ésteres no heterosídicos
H
Harpagósido(
ó id (Harpagaphytum
H
h
procumbens
procumbens)
b
) procesos
inflamatorios,
Oleuropeósido,, secoiridoide (Olea europea)
Oleuropeósido
europea) propiedades
antihipertensoras; iridoides de (Picrorhiza kurrooa)
protectores hepáticos.
Tema 11
PIRETRINAS
Monoterpenos
•Monoterpenos irregulares
•Ésteres de ácidos ciclopropánicos (esqueleto de crisantemano)
•Aislado de una Asteraceae,, el Pelitre
•Insecticidas atóxicos
•Compuestos sintéticossintéticos- Piretroides
Piretroides-Propiedades Biológicas:
•Tóxicos para animales sangre fría (peces,
(peces batraceos,
batraceos insectos)
•Insecticidas de contacto (Knock down importante)
•Propiedades insectífugas (repelente)
•Venenos Nerviosos (fibras sensitivas y motoras)
•Fotoinestabilidad (No almacenamiento)
EMPLEO
Disoluciones, emulsiones, aerosoles
insecticidas domésticos
(moscas, pulgas, cucarachas, etc.)
M di i
Medicina
V
Veterinaria
t i
i para combatir
b ti parásitos
á it externos
t
de
d animaanima
i
Les domésticos
Tema 11
Lactonas sesquiterpénicas
Principios amargos
Derivados del ácido mevalónico
Marcadores quimiotaxonómicos
Actividades Farmacológicas
Citotóxicas, antitumorales
Antiinflamatorios
Antipalúdicos, antimigrañosos
Antimicrobiano
Capacidad alergénica por
contacto
Distribución botánica y localización
Hongos y Briofitas; Angiospermas (Magnoliáceas, Ilicáceas, Hepáticas,
Apiáceas, Laureáceas, etc. Y Asteráceas mayoritariamente
Pelos secretores en las hojas, cabezuelas florales. Semillas y + raro en
tallos y raíces
Papel en el Vegetal
d f
defensa
Esquema Biogenético de los principales grupos de Lactonas Sesquiterpénicas
Tema 11
Biogénesis
Lactonas sesquiterpénicas
Trans,transfarnesilpirofosfato. Las principales estructuras
derivan del Germacridieno a través de la vía del Germacra
Germacra-nólido
Se clasifican en función de su esqueleto carbocíclico en:
•Germacranólidos
•Guayanólidos
y
Sufijo
Su
jo “ólido”,
ó do , p
presencia
ese c a
•Pseudoguayanólidos
de la agrupación lactónica
•Eudesmanólidos
•elemanólidos
Las variaciones 2º son numerosas afectan
cadena isopropilénica,
metilos vinílicos funcionalizados, insaturaciones 1(10) y 4(5) reducidas
u oxidadas.
Tema 11
Lactonas sesquiterpénicas
Propiedades Fisicoquímicas:
Métodos de Estudio
Incoloras o ligeramente coloreadas
Sabor amargo
g
Generalmente sólidas y cristalinas
↑Tº ebullición, ↓P de vapor
Solibilidad variable
Disolventes de polaridad intermedia (cloroformo, éter de petróleo (30º(30º-60º),
Diclorometano)
Percolación con etanol
Detección
Reacciones coloreadas,, CCF (vapores
( p
I2,, KMnO4,, Vainillina sul
sul-Fúrica, CoCl2 sulfúricasulfúrica-acuosa, etc.
Tema 11
Lactonas sesquiterpénicas
Aislamiento y Separación
Técnicas cromatográficas: CC
(FE=sg FM= cloroformo
(FE=sg,
cloroformo, mezclas
+ac.etilo. CLAR (UV)
Id tifi
Identificación
ió y determinación
d t
i
ió de
d estructuras
t
t
Métodos espectroscópicos:
p
p
((IR,, UV,, RMN,, EM),
), Difracción de rayos
y X
Importancia Farmacognóstica
Antiinflamatoria, antiartrítica, psoriasis, vermífugas, antipiréticas,
Antimigrañosos, antipalúdicos, etc.
Actividad antimicribiana: frente a hongos,levaduras y/o GramGrampseudoguayanólido
Actividad antiinflamatoria
A ti id d molusquicida:
Actividad
l
i id glaucólido
l
ólid B
profilaxis esquistosomiasis (erematine, costunólido, BB-ciclocostunólido y
goyazonólido
Tema 11
Lactonas sesquiterpénicas
Importancia Farmacognóstica
Actividad antimigrañosa:
g
partenólido (Tanacetum p
p
parthenium))
Actividad antimalárica (artemisina) δ-lactona sesquiterpénica con una
función endoperóxido
Otras Propiedades:
Propiedades: citoprotectoras frente a ulceraciones gástricas
inducidas por EtOH y otros agentes.
Citotóxica--antitumoral: presencia del anillo butirolactónico
Citotóxica
Lactonas sesquiterpénicas: principales constituyentes alergénicos (Magnoliaceas,
Lauráceas, Asteráceas,...) Anillo γ lactónico, para dermatitis alérgica de contacto
Tema 11
DITERPENOS
Geranil,geranil pirofosfato
20C
Variabilidad estructural
Acíclicas, mono, bi,
tri y tetracíclicos
Características Generales
Distribución restringida (Lamiáceas y Asteráceas)
Giberalinas (hormonas de crecimiento)
IMPORTANCIA FARMACOGNÓSTICA
Ésteres del forbol
activación PKC
(Euforbiáceas, Timeláceas)
estimulan crecimiento de células
promueven su diferenciación
inhiben su diferenciación
Estructura compleja, lábiles, marcada toxicidad(reacciones inflamatorias en
Contacto con la piel y mucosas)
Potencial terapéutico:
p
actividad antihipertensora
p
((forskolina)) Acción antitu
antitu-Moral: enkauranos, triodiólido, TAXOL(diterpeno tricíclico)Taxus brevifolial
DITERPENOS: Principales estructuras
Paclitaxel
Taxol
Tema 11
PRODUCTOS RESINOSOS
mezclas naturales complejas
+ ó – sólidas amorfas
Transparentes y fractura vítrea
Se ablandan por calentamiento
Funden
Insolubles en agua, éter de petróleo
Solubles en cloroformo, EtOH,
EtOH, éter etílico
Aceites esenciales
(oleo--resinas, bálsamos)
(oleo
Gomas(gomo--óleoGomas(gomo
óleo-resinas
Características Generales
Distribución restringida (Pináceas, Fabáceas, Apiáceas y Burceráceas)
Histológicamente: glándulas o canales secretores liberianos
Productos fisiológicos, previamente formados (↑
(↑producción
producción--lesioneslesiones-)
Origen patológico (bálsamo benjuí, tolú)
Químicamente son estructuras muy complejas, hetergéneas
Componentes habituales de RESINAS
Tema 11
PRODUCTOS RESINOSOS
Ácidos alcoholes y ésteres: benzoato y cinamato de bencilo, ác. benzoico
ác. cinámico,, alc. Coniferílico,etc.
,
Bálsamos
Derivados diterpénicos: ác. abiético y pimárico (trementinas)
Derivados triterpénicos: ác. siamresinólico (Benjuí de Siam)
Derivados del lignano: podofilotoxinas (Podofilo)
IMPORTANCIA FARMACOGNÓSTICA
Uso limitado en Farmacia, mayor interés a nivel industrial
Resina de podofilo (laxante), fuente de podofilotoxina, lignano antimitóantimitó
ótico que actúa a nivel de microtúbulos..... ↑toxicidad
toxicidad--No antineoplásicoantineoplásicoBálsamos(óleoresinas)
Mirra(gomoóleoresina)
Tenipósido y etopósido
p. Antisépticas, expectorantes,afecciones AR,
afecciones orofaríngeas
Industria:
d
i fij
fijadores
d
d
de perfumes
f
(i
(incienso,
i
opoponax, gálbano,
álb
b
benjuís)
j í )
Tema 12
TRITERPENOS Y ESTEROIDES
TRITERPENOS
30C
Reino Vegetal
Comparten estructura química
Ruta biosintética
por ciclación del escualeno
Rasgos estructurales y
Funcionales semejantes
A TERPENOS
esqueleto policíclico formado por condensación de 6 unidades
activo ↓ grado de insaturación
- isopreno activo,
Existen Triterpenos lineales
Polihidroxilados
Tema 12
BIOSÍNTESIS
TRITERPENOS Y ESTEROIDES
Escualeno
poli
poli--isopreno de 30C
2,32,3-epoxi
3-OH + H*
Migraciones sucesivas de la carga +, los dobles enlaces desaparecen
Unidades alicíclicas
- esqueleto policíclico formado por condensación de 6 unidades
isopreno activo, ↓ grado de insaturación
Según tipo de conformación
del anillo B
PROTOSTANO (Cucurbitanos,
(C
bit
Cicloartanos--Lanosteranos—
Cicloartanos
Lanosteranos—ESTER.
DAMMARAANO—
DAMMARAANO
—Oleanano,Ursano,...
Escualeno (2-3epoxi)
TRITERPENOS Y ESTEROIDES
Tema 12
Estructura química y Clasificación
Cucurbitanos
Lanostanos
Dammaranos
Oleananos
Tetracíclica
Pentacíclica
Ursanos
Friedelanos
Ursanos
Situación de los grupos metilo,
metilo sobre los C cuaternarios
Presencia de una cadena lateral (T. Tetracíclicos)
Tetracíclicos)
Disposición α ó β (C8,9,14)
Cadena lateral con insaturaciones
insaturaciones,, sustituciones oxigenadas (furánicos
(furánicos
o lactónicos)
lactónicos)
3 Principales grupos de PA
Estructuras químicas
Fitosteroles ((a))
Saponósidos (a,b)
a,b)
Heterósidos cardiotónicos (a)
Esteroídicas (a)
Triterpénicas (a,b)
a,b)
Tema 12
TRITERPENOS Y ESTEROIDES
FITOSTEROLES
•Estructura esteroídica
•Tipo especial de te
terpenoides
penoides
•Esqueleto ciclopentanociclopentano-fenantreno
•Cadena alquílica en C17
•Dos metilos en C10 y C13
•OH en pos. 3
•Carecen de sustituciones en 4 y 14 Triterpenos)
Solubles en disolventes orgánicos y sustancias lipídicas
Caracterización
Con compuestos que caracterizan a los compuestos
esteroídicos o terpénicos
Importancia Farmacognóstica
Margarinas
↓Colesterol en sangre (↑
(↑HDL respecto
a LDL↓
LDL↓) interfieren en su absorción a
g
Nivel digestivo
Tema 12
FITOSTEROLES
Tema 12
SAPONINAS
Saponósidos o heterósidos saponínicos
Saponaria
p
officinalis ((Cariophillaceae)
p
) Jabonera…….
Sapo, saponis=jabón
Detergente de uso doméstico
E t
Estructura
t
química
í i - Propiedades
P
i d d fí
físicas
i
G i
Geninas
Oleanano
Esteroide
Triterpénica
Ursano
Lupano
Dammarano
Espirostano y Furostano
Biosíntesis: Genina Esteroídica
HO
HOOC
CH3
CH2OH
Ac. mevalónico
escualeno
cicloartano
X
O
colestano
espirostano
Biosíntesis: Geninas Triterpénicas
H
AC.
mevalónico
me alónico
HO
OH
escualeno
LUPANOS
dammarano
H
H
H
β-amirina
OLEANANOS
HO
HO
H
H
H
H
H
H
O
Friedelina
FRIEDELANOS
HO
Taraxasterol
TARAXASTANOS
α-amirina
URSANOS
Tema 12
SAPONINAS
PROPIEDADES
•Solubles en soluciones hidroalcohólicas
•Insolubles en disolventes orgánicos
•Difíciles de cristalizar
•Poder
P d T
Tensoactivo
i
ffavorece emulsiones
l i
•Espuma persistente (poder afrógeno)
•Permeabilizan membranas biológicas (hemólisis)
•Agentes tóxicos (animales de sangre fría) Ictiotóxicas
Nº de posiciones de sustitución de azúcares
Monodesmosídicos
Bidesmosídicos +
D-g
glucosa,, DD-g
galactosa
L-arabinosa,Larabinosa,L-ramnosa, DD-xilosa,
D-fucosa,
Heterósido: 1 ó 2 oligósidos lineales o
ramificados
Hasta 11 osas (3 y 5)
Osas y oligósidos están unidos a la
Genina por enlaces éter o éster
Genina,
Saponinas
Saponinas
LOCALIZACIÓN
Ó
Órganos vegetales muy diversos
- Monodesmosídicos
- Bisdesmosídicos
Distribución
Raíces,
Raíces cortezas y semillas
+ hidrosolubleshidrosolubles- tejidos de asimilación hojas y ramas tiernas
Esteroídicas:
E
t
ídi
Liliales(monocotiledóneas)
Lili l (
til dó
)
Triterpénicas: (dicotiledoneas) Fabaceae,
Cariophyllaceae, Rosaceae, Apiaceae y
Araliaceae
Saponinas
Extracción, caracterización y valoración
Tratamiento
i
con EtOH,
O MeOH
O o mezclas
l
Extracto + disolventes orgánicos
á
polaridad
BuOH solubiliza saponósidos……..se concentra……se disuelve con MeOH…..tratamiento con acetona o
Éter….ppt y separar saponósidos.
Caracterización:
Difíciles de Aislar y purificar
Prueba Preliminar de detección
-Formación de Espuma
- Capacidad de formar emulsiones
- Reacciones coloreadas + comunes en medio sulfúrico
ú
A.
Mezcla crómica + H2SO4-----H2SO4------anillo
anillo esteroídico verde esmeralda
B.
Reacción Liebermann----Liebermann-----H2SO4
H2SO4 + anhídrido acético(geninas verde)
C
C.
Reacción de Rosenthaler……(esteroídicas
Rosenthaler
(esteroídicas + triterpénicas) Vainillina + H2SO4….tonos
H2SO4 tonos
azul violáceos
D.
Con metales pesados (ácido fosfomolíbdico y silicotúngstico)
Actividad biológica: placas AgarAgar-sangre
Separación:
Saponinas
Proceso arduo
Aplicación
p
secuencial de diversas técnicas ((fracc.grueso,
g
CC,mezclas
Cloroformo--MeOhCloroformo
MeOh-H2O en proporciones variables.
CP en fase reversa
DCCC
Hidrólisis alcalina suave con KOH 5%
Técnicas espectroscópicas de RMN.
Acciones farmacológicas
+ clásica Expectorante (raíces de Regaliz, prímula , hoja de hiedra, saponaria, Ginseng, Castaño de
Indias….
PROPIEDADES FARMACOLÓGICAS
ANTIINFLAMATORIAS
ANTITUSIVAS,
EXPECTORANTES
ADAPTÓGENAS
DETERGENTES
ANTIULCEROSAS
SAPONINAS
VENOTÓNICAS
ANTIBIÓTICAS
OTRAS
ANTIOXIDANTES
HIPOGLUCEMIANTES
ANTICANCERÍGENAS