Cap4 Analisis Fitoquimico y Metabolitos Secundarios

5/7/2018 Cap4 Analisis Fitoquimico y Metabolitos Secundarios

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ANAL IS IS F ITOQU IM ICO V METABOL ITOS SECUNDAR IOS

Ora. Olga Lock de UgazPontificia Universidad cetotlc del Peru

INTRODUCCIONLas plantas han sido desde la antlquadad un recurso al alcance del ser humano para sualimentacion y la curaclon de sus enfermedades; estas ultirnas Ilamadas plantas medicinaleseran veneradas por las virtudes que se les habfa reconocido, transrnltlendose sus virtudesde generacion en qeneracion: nadie buscaba el saber porque 0 como actuaban, pero era unhecho incontestable y que parecfa rnaqico.Aun en la actualidad cientos de plantas son utilizadas en la medicina , pero la ciencia moderna,analizando y estudiando los efectos terapeutlcos de las plantas, quiere precisar, comparar yclasificar las diversas propiedades, no con el fin de disminuir esta confianza en la naturaleza,sino para agrupar a las plantas de efectos similares, para conocer los principios activosresponsables de cortar, aliviar 0 curar enfermedades, separarlos de las plantas que 10 contienen,determinar sus estructuras qufmicas, procurar su sfntesis, proponer modificaciones estructuralesen busca de una mayor actividad y, finalmente, dar a conocer a la hurnanidad los resultadosde los estudios. Unanalisis de esta naturaleza debe ser realizado como una accion multidisciplinariacon la intervencion de botanlcos, qufmicos, tarrnacoloqos, farmacognostas, entre otros.La utilizacion de las plantas en medicina no ha perdido interes, sequn 10demuestra elhecho que durante alrededor de quince aiios (1959-1973), en el mercado de los EstadosUnidos el 25,0% de las prescripciones medlcas contenfan principios derivados de plantas(no menor de 24,0%, ni mayor de 26,0%); esta estabilidad permite presumir que el porcentajeno es diferente en estos momentos (reportes de esta naturaleza no ha sido posible encontrara nivel nacional). Es tarnbien frecuente encontrar en estas prescripciones, extractos crudosde plantas, aunque la proporcion es menor, alrededor de 2,5%.Es conveniente comentar que si el extracto crudo posee el efecto Iarrnacoloqlco, podrfaparecer contradictorio el hecho de tener que aislar el principio activo que contiene, y masaun que la prescripclon medica de este ultimo sea en porcentaje mayor; sin embargo, elloes justificado si consideramos que: La ingestion oral de extracto puede tener, en algunos casos, menor efecto que laaplicaclon intramuscular del principio activo aislado, y en este caso debe ser unasubstancia pura. Debe conocerse la pureza y concentracion de la droga al administrarse, 10 que nosera posible al utilizarse directamente como extracto. La concentracion del principio activo en las plantas es pequeiia (generalmente 0,1-

2,0% en la planta; en otros casos menor que 0,01 %).Por otro lado el aislamiento y conocimiento estructural de compuestos de plantas, podrfadar a lugar a diseiiar reacciones para producir derivados sernisinteticos, como ya 10indicamos;

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Manual de Fitoterapia

asf por ejemplo, el uso de la diosgenina como materia inicial para la sfntesis de la mayorfade hormonas esteroidales usadas corrientemente en la medicina, 0 dar pautas para la sfntesisde compuestos similares como el caso de la cocafna, que sirvi6 como compuesto modelopara la producci6n de procafna y otros anestesicos locales. Es entonces de gran importanciaaislar los principios activos de las plantas, y su localizaci6n en las diferentes partes de lasmismas, 0 en los diferentes extractos, debe ser motivo de ensayos biol6gicos adecuados.Un gran porcentaje de los principios activos de plantas esta comprendido dentro de losIlamados Productos Naturales 0 Metabolitos Secundarios, que son compuestos quimicosde estructura relativamente compleja y de distribuci6n mas restringida y mas caracterfsticade fuentes botanicas especificas, que los lIamadosmetabolitos primarios; estos estan universalmentedistribuidos y participan en la actividad celular de todo ser viviente. De los primeros, ProductosNaturales 0 Metabolitos secundarios, podemos decir que son indispensables en las plantasque ocurren; no intervienen 0 quizas, mejor dicho, no se ha descubierto aun una funci6nmetab61ica en la cual ellos intervienen; son considerados artfculos de lujo en la planta.Algunos autores han descrito a los metabolitos Secundarios como compuestos del Qufmicoy a los Primarios como compuestos del Bioqufmico.

OBJETIVO GENERALBrindar a los profesionales de salud conocimientos basicos de la FitoquimicaOBJETIVOS ESPECIFICOSCapacitar a los profesionales de la salud en los aspectos baslcos del anal isis fitoqufmicoque Ie permitan entender algunos mecanismos de acci6n de las plantas medicinales.Describir las estructuras qufmicas de los principales metabolitos de las plantas medicinales.MARCHA FITOQUIMICA PREll MINARSe han desarrollado una serie de metod os para la detecci6n preliminar de los diferentesconstituyentes qufmicos, basad os en la extracci6n de estos con solventes apropiados yenla aplicaci6n de pruebas de coloraci6nUn esquema se representa en la figura 1, para la determinaci6n de alcaloides, saponinas,flavonoides, antraquinonas, triterpenos y/o esteroides, etc.ANALISIS FITOQUIMICOEI anal isis fitoquimico tiene como objetivo determinar los metabolitos secundarios presentesen la especie vegetal a estudiar, por ejemplo en las plantas medicinales, aplicando para ellouna serie de tecnicas de extracci6n, de separaci6n y purificaci6n y de determinaci6n estructural(UV. IR, RMN, EM) tabla 1.

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Mucstra scca y molida(50 g)

1 s o o mL M e O H . . 24 h temp. a m b .ref. 4 h, filInr e n c :a lic m eEx tr ac to me t an6l ic occ a scqucdaddxL c on I S Om I . HC II '! . .. ..S O "Cfih. sobre c e I i 1 a

Fr llCCwn II Sqlarar5 mL

Aminoacidos: FlavonoidesGclaunaF.:CI,

Ninhidzma S b m o d a

Insoluble Solucion acidafi l t rara1ca1inizar QOII NHIext, conCHCh

Fase orgaruca Fasc acuosasarurar con Na1SO.eXl CHCh : EtOH(J' 2)

iavar con aguasecarIlevar a S O m I.

Fase o rgan ice F a se a c. r emanent e

4 mL. cc a sequedad1 + I mL CIICI,Esteroides :Licbcrmaao- Hun:bard

c c a s c q u c d a d- 5 mL HCII""filtrar Fr tlCc iOn d Flavonoides: ShinodaL e u c o u n t o c i m : 1 i d m a s : ROICIIbeim

Alcaloides :1>ragcDdor l fMayer

flavonoidcs: Lcucoantocianidinas: Estcroidcs:Sbinoda R~ Liebermaoo-H u r c b I r c I

Altaloidcs:OragcndodrMayer

Figura 1.Marcha Fitoquimica Preliminar

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TABLA 1.- TECNICAS GENERALES A APLICAR EN UN ANALISISFITOQUIMICO

I. De extracci6n: en soxlhets. Maceracion. Percolaclon Arrastre de vaporFluido supercrftico.

II. De separacion y puriticacion:Cromatografia de papelCP AscendenteOescendenteCircular

Preparativa

CPACPOCPCCppCromatografia de capaOelgada, CCO AnallticaPreparativa

BidimensionalCCOCCOPCCOB

Cromatografia Iiquida(de columna:CC) AdsorclonPartlcionExclusionFlashAI vacioIntercambio lonlcoAlta Performance, HPLCCromatografia en contra-Corriente, CCC A la gota (DCCC)Alta velocidad (HSCCC)Cromatografia gas-liquida,CGLElectroforesis

"I De determinacion estructuralEspectrometricas Ultravioleta-visible, UV- VisInfrarrojo,IRResonancia maqnstlca nuclearDe proton y de carbono-13 RMN- HRMN- CDe masa, EMRayos XReacciones de coloracion y de preclpltaclonPropiedades fisicas

METABOLITOS SECUNDARIOS FRECUENTES EN LAS PLANTAS.Los constituyentes qufmicos se agrupan sequn su origen biosintetico cornun, yasf podemosmencionar a los terpenos y esteroides, flavonoides, cromenos y benzofuranos, cumarinas,quinonas, alcaloides entre otras.

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Terpenos y estero idesEI terrnlno terpeno se refiere a un grupo de sustancias que se biosintetizan siguiendo laIlamada "regia del isopreno", esbozada por Wallach en 1866. Pueden clasificarse como monoterpenos( C 10 ), sesquiterpenos (C 15), diterpenos (C 20). triterpenos (C 30) Ytetraterpenos (C 40),sequn el numero de unidades de isopreno (2,3, ..... 8) que los forman.

A.- Monoterpenos.Constituyen un importante grupo de hidrocarburos, alcoholes y cetonas, que son loscompuestos mayoritarios de los aceites esenciales obtenidos de hojas, rafces, cortezay flores de diversas plantas; pueden presentarse como compuestos aciclicos, rnonoclclicosy cfclicos (figura 2)Dentro de los monoterpenoides debemos considerar a los iridoides y secoiridoidesque tienen como caracterlstica presentar un grupo B-glucosiloxi-en el carbono- 1 y undoble enlace entre los carbones 3 y 4. Presentan tarnblen diversos grupos funcionalesy pueden encontrarse bajo la forma de agliconas y glic6sidos (figura 3)

B.- SesquiterpenlactonasLas sesquiterpenlactonas, derivadas biogeneticamente de los sesquiterpenos, sonuna clase de productos naturales distribuidos menos ampliamente que estos ultlrnosy de ocurrencia predominante en la familia Asteraceae (notablemente en generos Artemisiay ambrosia), de alll que su distribuci6n permite ser aplicada a problemas taxon6micosespecialmente en los generos nombrados y en otras taxas.Son sustancias amargas que seencuentran en todas las partes delas plantas, en concentracionesque varfan entre 0,01 y 8% del peso seco, siendo las concentraciones mayores generalmenteen las hojas; son bastantes solubles en cloroformo y en eter etflico. Presentan granimportancia por la variada acci6n biol6gica que han demostrado: acci6n citot6xica, antitumoral,analqesica, inhibidoras del crecimiento de bacterias, entre otras.Estos compuestos lact6nicos son primariamente clasificados en base a su esqueletocarbocfclico como germacron6lidos, guaian6lidos, eudesman6lidos y pseudo-guaian6Iidos,entre otros (el sufijo olido se refiere a la funci6n lactona ) (figura ,4)

C.- DiterpenosComprende un grupo de compuestos de 20 atornos de carbono que puede presentarseen forma de hidrocarburos, alcoholes, cetonas, lactonas y acidos carboxflicos, siendoestos ultirnos conocidos desde tiempo atras como acidos resinicos y obtenidos comocomponentes de las oleorresinas exudadas por cortes en los troncos de pinos y abetos.Se subdividen atendiendo al tipo de esqueleto carbonado, entre otros, como bicfclicos(tipo labdano y clerodano); triclclicos (tipo primario, abietano, cassano, totarona ypodocarpano); tetracfclicos (tipo Kaurano,beyerano,atisano,giberelano).Los diterpenos han sido clasificados tarnblen en base a sus propiedades; entre losacidos resfnicos ya nombrados, tenemos los acidos abietlco, y aqatico a los que seles atribuye funci6n protectora en la planta; los diterpenos t6xicos como las grayanotoxinasque ocurren en las hojas de rhodadendron y son los responsables de la naturalezavenenosa de elias; y las giberelinas, un grupo de hormonas que estimulan el crecimientovegetal, de las cuales el mas cornun es el acido giberelico.Algunos diterpenos muestran actividad antitumoral como la taxodiona aislada de Taxodiumdistichum, la jatrofona de Jatropha gossypifolia, la gnidicina de Gnidia lamprantha,

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santan61ido

guaian61ido

eremofilan61ido eleman6lido o

ambrasan6lido

Agentes citot6xicos y/o antitumorales

molefantirunaEl epliant u s mollis

eupahisopi naEupatorium hyssopifolium

An af g e si o sO Y 2 X, 0santonina

allamandinaAll amanda cath a rtica

o

psiIotachin61ido

H .

oambrosina

Ambrosia cumunens is

helcnalinaHelenium autumnalc

o .

amatolina

vernolepinaVernonia hym enolep s is

Inhibidor del crecimiento

alantolactonaInul a sp.

Figura 4. Esqueleto besico de sesquiterpenlactonas y algunos ejemplos

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el ingenol del Euphorbia escula; siendo quizas el taxol del TaxujSbrevifolia Nutt,el de mayor importancia a la fecha; otros muestran actividad irritante, t6xica 0 carcinoqenlcacomo los esteres de forbol aislados de especies de Croton y Euphorbia, actividadantiinflamatoria como el cajucarin6lido de Croton cajucara; edulcorante como elsteviosidio de Stevia rebaudiana. Otro ejemplo es el forskolin de Coleusforskohlii,que en vista de sus propiedades ha sido considerado para ser desarrollado como unagente para el tratamiento de cardiomiopaHas congestivas, glaucoma y asma (Figura5).

D. Triterpenoides y Esteroides.Los triterpenoides son compuestos con un esqueleto carbonado basado en seisunidades de isopreno que derivan bloqeneticamente del escualeno, hidrocarburo aciclicode 30 carbonos. Son de estructura relativamente compleja generalmente tetraciclicoso pentaciclicos y pueden contener grupos hidroxilo, cetona 0 aldehido y acldo carboxilico.Muchos se encuentran como glicosidos formando las Ilamadas saponinas triterpenoides.Los esteroides, bioqeneticarnente muy relacionados a los triterpenoides, y con unesqueleto cfclico base al igual que los triterpenoides tetraciclicos, deciclopentanoperhidrofenantreno, pueden ser clasificados como esteroles (C27 6 mas),saponinas esteroidales (0 sus agliconas sapogeninas), glicosidos cardiacos, esterocaloidesy las lIamadas hormonas esteroidales, las que hastala decada del 60 eran consideradasexclusivamente de origen animal, pero que a partir de 1966 se han aislado de tejidosde plantas aunque en concentraciones muy pequerias, y en algunos casos comotrazas. Por poseer estos ultimos el grupo de hidroxilo en el carbono 3 son consideradospor algunos autores dentro del grupo de esteroles y mas especificamente como zooesterolespara diferenciarJos de los fitoesteroles, aquellos que desde sus inicios son consideradosde origen vegetal.Los triterpenoles y esteroles son solidos. incoloros, cristalinos, opticamente actlvos,de alto punto de fusion; los esteroles, generalmente tienen punto de fusion menorque 200C y los triterpenoles mayor que 200C.Las saponinas son glicosidos de ambos, triterpenos y esteroles, dan solucionesjabonosas, y algunos extractos crudos de plantas han encontrado uso como detergentes,y para la producci6n de espumas estables. Ellos causan hem61isis de la sangre aunen soluciones muy diluidas, una propiedad que ha sido utilizada para su detecci6nen extractos de plantas. Las saponinas no son faciles de aislar por ello muchasveces se prefiere hidrolizar el extracto crudo de la planta y aislar la sapogenina librede azucares. Con pocas excepciones el azucar asta unida a la aglicona a traves delgrupo - OH en C-3Las saponinas del grupo triterpeno se encuentran extensamente distribuidas, y constituyenla mayoria de las saponinas encontradas en la naturaleza; una gran variedad deelias difieren unlcarnente en el nurnero y tipo de unidades de azucares unidas a lassapogeninas; generalmente pertenecen al grupo de la B-amirina, otras pocas sonderivadas de la &-amirina, del lupeol y del grupo de triterpenos tetraciclicos.Fuentes ricas de saponinas triterpenoidales y sus genuinas son el ginseng, la alfalfa,la avena, la quinua y la soya entre otras.Las saponinas esteroidales son materia inicial para la preparaci6n de varios productosmuy potentes y ampliamente usados como productos farmaceuticos , entre elloscortisona, anticonceptivos, estr6genos,testosterona, etc. Fuentes ricas de saponinasesteroidales son especies de las familias Dioscoreaceae, Liliaceae y Escrofularaceae.Algunos ejemplos son: digitonina (Digitalis purpurea y D. lanata), gitogina (D.purpurea)tigonenina (D.lanata), sarsapogenina (Radix sarsaparrilla, Yucca schott); dioscina(Dioscorea tokora), etc.

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Los glicosidos cardiacos 0 principios activos cardiacos tienen la habilidad de ejerceruna especlttca y fuerte acclon sobre e: musculo cardiaco, son lIamados tam bien principlescardiotonlcos. Ocurren en pequefias cantidades en las semillas, hojas, tallos 'I ralcesde plantas de las familias Escrofularaceae, Liliaceae, Moraceae,Ranunculaceae, Apocinaceae.Muchas especies crecenen regiones tropicales y han side empleadas por los nativosde Africa y Sur-america para preparar flechas venenosas para la caza y la pesca. Lasdrogas hechas de las hojas secas han encontrado uso des de la antigOedad y quizassea la Digitalis purpurea la mas usada.Los estereoalcaloides ocurren frecuentemente como glicosidos en especies del generoSolanum y otros. La solanidina y tomatidina son dos ejemplos trpicos de este grupode compuestos.

FLAVONOIDESLos pigmentos flavonoides, son uno de los grupos mas numerosos y ampliamente distribuidosde constituyentes naturales.

Se conoce como diez clases de flavonoides , todos contienen quince atomos de carbonoen su nucleo baslco y estan arreglados bajo un sistema C6- C3- C6, en el cualdos anillosaromaticosIlarnados A y B estan unidos por una unidad de tres carbonos que pueden 0 noformar un tercer anillo, que en caso de existir es lIamado anillo C.En la figura 8 se puede observar ejemplos trpicos para cada clase; las antocianinas pertenecentarnbien a esta clase de compuestos pero son estudiadas aparte. Cada una de las clasesde flavonoides, suele encontrarse bajo la forma de glicosidos con una 0 tres unidades deazucar, generalmente en los carbon os 3 y /o 7, siendo los azucares mas comunes la glucosa,galactosa, ramnosa, xilosa y arabinosa; es frecuente que diferentes azucares se hallenunidos a una misma aglicona yen diferentes posiciones 10 que hace mayor el nurnero deglicosidos conocidos.Los tlavonoides se encuentran generalmente en mezclas como agliconas y/o glicosidos,aun de las diferentes clases siendo este ultimo mas comun, en muchos casos debido a lacomplejidad de la mezcla es mas frecuente el estudio deestos compuestos en forma deagliconas en extractos de plantas previamente hidrolizados. Se hallan presentes en todaslas partes de las plantas,algunas clases se encuentran mas ampliamente distribuidas queotras, siendo mas comuneslas flavonas y tlavonoles, y mas restringidas en su ocurrencialas isoflavonas, las chalconas yauronas.Los flavonoides se emplean desde hace mucho tiempo como colorantes de lana, yactualmentese usan en la conservacion de grasas 0 jugos de frutas debido a las propiedades antioxidantesde algunas polihidroxiflavonas. Entre otras aplicaciones mencionaremos la de los qlucosldosde dihidrochalconas como edulcorante, de la rotenona como insecticida, etc.La accion tarrnacoloqla es tarnbien extensa y variada , son bien conocidas sus actividadescomo la fragilidad capilar (bioflavonoides del genero Citrus: rutina y derivados) dilatadoresde las coronarias (proantocianidinas de Crata egus, Arnica y Gingko), espasmolitica (qlicostdosde arpigenina), antihepatotoxica (silimarina de Sylybum), coleretica, estrogen a y diuretica.Destacaremos asi mismo la actividad antimicrobiana de flavonoides prenilados y otros fenolesy la accion tunqitoxica de las isoflavonas.

CUMARINASLas cumarinas son compuestos ampliamente distribuidos en las plantas, principalmente enias familias Umbeliferae y Rutaceae; se encuentran en todas las partes de la planta desdela rafz a flores y frutos siendo mas abundante en estos ultirnos: se presentan a menudocomo mezclas, en forma libre 0 como qllcosidos.

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C O O H

COOHac, abietico ac, agatico

H Oo

grayanotoxina-l otaxodiona

Figura 5. Algunos ejemplos de diterpenos

H O

ac, giberelico

ojatrofona

ac. hardnickico (clerodanoCroton lechleri)

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o

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Ma",yal de Fitoterapia

Los desarrollos en los procesos de aislamiento y anal isis estructural en estos ultimosarios han conducido a un marcado incremento en el nurnero de cumarinas aisladas deplantas; ello unido al lnteres despertado por el am plio rango de actividad bloloqlca quemuchas cumarinas han mostrado, como por ejemplo la acclon anticoagulante yantibacterialdel dicumarol, la accion antiblotlca de la novobiocina, la aguda hepatotoxidad y carninogenicidadde ciertas aflatoxinas, la actividad astroqenica del cumestrol, la acclon fotosensibilizadorade furanocumarinas como el bergapteno y la xantotoxina, la acclon insecticida de lossurangin A y 8, entre otros; cabe destacar tarnbien las aplicaciones de las cumarinascomo saborizantes y en perfumerfa.(Figura 6)Las cumarinas de las cuales solo el 5% aproximadamente carece de oxfgeno en la posicion-7, pueden clasificarse como: Simples, 0 sus derivados hidroxilados, alcoxilados y alquilados, y sus glicosidos Furanocumarinas, lineales 0 angulares Piranocumarinas, analoqas a las anteriores con un anillo de pirano, pueden ser tarnbien

lineales 0 angulares Cumarinas preniladas, y Cumarinas sustituidas en el anillo de pirona.

CROMENOS Y BENZOFURANOS

Los cromenos y benzofuranos son productos naturales que se han encontrado en algunasespecies de Rutaceae, Liliaceae, Ciperaceae y principalmente en ciertas tribus de lasAsteraceae, entre las cuales parece ser exclusivos de las Astereae, Eupatorieae, Heliantheae,Inulaeae y Senecioneae.Estos compuestos se encuentran presentes generalmente en hojas y tallos, y menos cornunrnenteen rafces habiendose encontrado en los primeros hasta un 5% sobre el peso seco.Muchos cromenos y benzofuranos han mostrado ser bloloqtcarnente activos como el toxoly la dehidrotremetona que son bactertostancos: la tremetona, la dehidrotremetona y lahidroxitremetona son toxicos a los peces; el toxol y el angelato de toxilo exhiben unadebil actividad antitumor contra la leucemia linfocitica P- 388; el encecalin, el 7- hidroxiencaliny la 6- metoxieuparina son tototoxicos a varios hongos y bacterias; el encecalin tarnbienha mostrado accion insecticida; asf mismo los precocenos I y II actuan como hormonasantijuveniles en los insectos (Figura 7-A).

XANTONAS

Son pigmentos tenolicos amarillos; qufmicamente son diferentes a los flavonoides, pero sonmuy similares en sus reacciones de coloracion yen su movilidad cromatoqraflca. Se presentanespecialmente en ciertas familias: Gutiferae, Gentianaceae, Moraceae, y Polignonaceae, alestado libre 0 como 0- glicosidadas, siendo menos comunes las C- glicosidadas.Las Xantonas aisladas a la fecha pueden ser clasificadas en cinco grupos mayores: xantonassimples oxigenadas, glicosidadas. Preniladas, lignofdes y mlscetansos. Algunos ejemplosse dan en la Figura 7-8 .EI interas creciente de estos compuestos es axplicado por su actividad tarrnacoloqlca:inhibidor de la monoaminoxidasa, actividad antlpsicotica, efecto tuberculostatlco, entreotros.

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o-n-D-glucosil,(() c ~ o w C H ) O r o0 - . 1 ~IC 0

t - ( ) 0 CH:30 07 -metoxicumarina escopoletina tomenina

B O o 6X10 o psoraleno angelicina bergaptene

xantiletinao

sesilina racemosina

OH HO H ()-j("~.~f'~I~l : ! I , I , / )'~- '0' ~-o )~ / '__ ' -- ': :-dicumarol

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,\-,/ /"1 --..;:::HOy-o-kO

surangin A 0 -,,/Il, _

novobiosina

Figura 6. Cumarinas


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o

o

Io

o

-. . . :e-

0=(]\C


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O H

IO H ogentiseina

R=CH3, bellidifolinaR=H desmetilbellidifolina

MeO

O H o O Hswertianina

H O O~OHi I -, .ii ~

gl c O HO H omangiferina

1,6-dihidroxi-3.5--dimetoxixantona

O H

l-hidroxi-3,5,6,7,8-pentame-toxixantona

Figura 7-8. Algunas xantonas

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- antraquinonas (k,l,m) dimera; (n) reducida (antrona)U ) simple;oItr :0' l C ')r)

" - ' : . / ' 1 1 - ' ",I

(1 ) o HOOH 0 HO

n/(m )

(n)- quinonas isoprenoides

oIt IA~MI'O"


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benzoquinonas(a) p. benzoquinona: (b) o-benzoquinona

naftoquinonas(c) simple; (d.e) turanonaftoquinona(f.g) piranonaftoquinona ; (h.i) dimera

o0)o

(c)

o

o~(d)

oC(Oo

H~~r' 1 1 "OH 0

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(f)

H

(h)

oo(o(b)

oU 6e)

oO'~O"'(JOx(g)


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QUINONASLas quinonas naturales son un grupo de compuestos cuya coloraci6n puede ser desde elamarillo palido hasta casi negro. Se encuentran frecuentemente en la corteza, en el coraz6nde la madera 0 de la ralz, y en algunos cas os en las hojas, donde su color esta enmascaradopor otros pigmentos. En general, sstan ampliamente distribuidas pero contribuyen en muypequeria extensi6n a la colaboraci6n de las plantas superiores, a diferencia por ejemplo delos carotenoide y antocianinas; en cambio hacen mayor contribuci6n en las bacterias, hongosy Jfquenes. Para su mejor estudio las quinonas se subdividen en benzoquinonas, naftoquinonas,antraquinonas, quinonas isoprenoide. Pueden adernas contener diversos grupos funclonales,anillos de furanos 0 pirano, encontrarse como dimeros, ser parcialmente reducidos comolos antranoles y antronas, etc. (Figura 8).Las quinonas han sido reconocidas desde la AntigQedad por sus propiedades tintoreas;algunos presentan ademas otras propiedades como la emodina que es catartica; shikonina,antlrnicotlca, plumbagina, activapara la leshmaniasis, lapachol, cllostattca, bacteriostatica,etc.

ALCALOIDESLos alcaloides constituyen el grupo mas grande de metabolitos secundarios de plantas.Se encuentran en las semillas, raices, cortezas y hojas; al estado libre 0 como glic6sidos,o formando sales con acldos orqanlcos. AI ario 1970 se reportaba alrededor de 5000 alcaloidesaislados de aproximadamente 40 familias de plantas, principalmente de Apocinaceae (ca.800), Papaveraceae (ca. 400), Ranunculaceae (ca. 300), Solanaceae (ca. 150), Rutaceae(ca. 250) y Rubiaceae (ca. 150); al ario 1990 se reporta alrededor de 7,000.Aunque no hay una definici6n exacta pero el termino alcaloide, en el se incluyen aquellassubstancias basicas que contienen uno 6 mas atornos de nitr6geno como parte de un sistemacfclico, que manifiesta significante actividad farmacol6gica y han sido biosintetizados deaminoacidos como precursores; compuestos que IIenan estas caracterfsticas, se dice queson verdaderos alcaloides, para diferenciarlos de los protoalcaloides 6 aminas biol6gicas,como las alquilaninas, biosintetizadas tarnbien de arnlnoacldos, y de pseudoalcaloides,aquellos que tarnbien poseen nitr6geno en un clclo, pero no son originados por amlnoacldos,por ejemplo : los derivados de purina y los esteroalcaloides.La funci6n de los alcaloides en las plantas es aun no muy conocida, como ocurre con lamayoriia de los productos naturales, aunque se reporta que algunos intervienen como reguladoresdel crecimiento, 0 como repelente 0 atractores de insectos; el hecho que aproximadamenteel 80% de las plantas no contienen alcaloides hace suponer que estos no son vitales paralos organismos vivientes. Sin embargo, por aries, es conocida la acci6n fisiol6gica de muchosde ellos como se indican en la tabla 2

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Tabla 2. Prlnclpales alcaloldes en el comercio. Su acci6n fisiol6gica

ALCALOIDES ACCION FISIOL6GICA

Atropina antlespasrnodlco, estimulante, analqsslcoCocaina estimulante, anesteslco local, sedanteCodefna analqeslco, sedante, hlpnotlcoEmetina ernettco, expectorante, antlplretlco, amebicidaEscopolamina hlpnotico, sedanteEsparteina estimulante cardlaco, dluretlcoHiosciamina hlpnotlco, sedante cerebral. MidriatlcoMorfina narcotlco, sedante, hipnotico, antlplretlcoQuinina tonlco, emenagogo, antlseptlco, antlplreticoEfedrina vasoconstrictor, asma, insuficiencia circulatoriaPapaverina . relajante muscularLobelina expectorante, ernetico, estimulante respiratorioReserpina control de la presion alta de la sangreTubocurarina relajante muscular

Debido a la complejidad de estructuras que presentan los alcaloides, su nomenclatura noha side esquematizada y su olasltlcaclon ha sido generalmente en base a la similitud conestructuras moleculares mas simples y asf con clasificados, por ejemplo como alcaloidesind6licos, alcaloides quinollnicos, alcaloides del tropane, etc. Otras veces son designadossequn su origen, genero 0 especie de la planta por ejemplo: papaverina del Papaver, berberinadel Berberis, senecina del Senecio, coniina del Conium, vincaleurocristina, del Vinca, deljasinade Delphinium ajacis, millaurina de Millettia laurentii, kopsinina de Kopsia teoi, estrigninadeStrychnos, tubocuranina, deCurare, cocalna del Erytroxyllum coca, tarnbien la calsificaci6nes por la aceion tisloloqlca que presentan: morfina (de Morpheo, Dios del suerio) narc6tina(del griego narkoo, entorpecer), emetina (del griego arnetlco, vomitar); 0 por el nombre de sudescubridor, como la pelletierina de Pelletier, etc.EI conocimiento de estos compuestos continua dasarrollandose y asf en los ultlrnos ariessehan encontrado nuevas estructuras que tarnbien muestran diversas acciones, por ejemplo:jatrofanoy maitansinapresentanacci6nantitumoral;codonopsina,cocculinay hoveina,hipotensivas;shikinianina, sedativa; carpaina, antibacterial; mitragina, analqesica:criogenina, anti-inflamatoria;foliosodina para la arritmia cardlaca: vincristina y vinblastina, antlleucernlcas. pilocarpina,para el tratamiento del glaucoma, etc (Figura 9).

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EVALUACION1.- Son metabolitos secundarios frecuentes en las plantas:

A. Terpenos.B. EsteroidesC. FlavonoidesD. CumarinasE. Todas las anteriores.

2.- La actividad astroqenica del cumestrol lo encontramos en:A. TriterpenosB. EsteroidesC. CumarinasD. FlavonoidesE. Ninguna de las anteriores.

3.- Constituyen el grupo mas grande de metabolitos secundarios en una planta:A. TriterpenoidesB. EsteroidesC. CumarinasD. AlcaloidesE. Ninguna de las anteriores.

4.- La efedrina es un metabolito secundario:A. TriterpenoidesB. FlavonoidesC. QuinonaD. AlcaloideE. Ninguna de las anteriores.

5.- Con respecto a las tecnicas generales al aplicar un anal isis fitoqufmico, la Cromatograffade capa del gada CCA. Es considerada:A. De extracci6nB. De separaci6n y purificaci6nC. De determinaci6nestructuralD. TodasE. Ninguna de las anteriores.

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Cap4 Analisis Fitoquimico y Metabolitos Secundarios