Productos biologicos anticuerpos, inmunoglobulinas, antigenos Farmacognosia.
FARMACOGNOSIA TEORICOS 2017 RESUMEN TEORICOS 2 …
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Farmacognosia 2017 – FCNyCS - UNPSJB - Dra. María Luján Flores –
Resumen Teóricos 2 (2° Parte), 3, 4, 5 - Unidad 2 -
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www.fcn.unp.edu.ar/sitio/farmacognosia/
FARMACOGNOSIA – TEORICOS – 2017
RESUMEN TEORICOS 2 (segunda parte), 3, 4, 5 - UNIDAD 2
UNIDAD 2 – contenidos generales - origen geográfico – origen comercial
- plantas espontáneas – plantas de cultivo
- factores implicados en la producción
- de la planta a la Farmacia
- fitoquímica
- bioactividad in vitro
RESUMEN DE CLASIFICACIONES
ESPECIFICAS
los 8 criterios vistos anteriormente
GENERALES
s/ hábitat: AUTOCTONAS
ALOCTONAS aclimatadas
exóticas
s/ origen crec: ESPONTANEAS = SILVESTRES
CULTIVADAS
s/ constit gral: ORGANIZADAS - NO ORGANIZADAS
s/ dif celular: VIVOS – ERGASTICOS
s/ OMS: prop dichas – materia prima
s/ trat recibido: CRUDA (= NO TRATADA) – TRATADA
PLANTAS SILVESTRES
Uso recomendado cuando: · la población natural de la especie es abundante y de fácil acceso.
· No es posible o resulta muy caro el cultivo de una especie determinada.
· La demanda de una especie concreta es muy baja y la planta silvestre cubre las
necesidades.
Pero la colección de las plantas silvestres requiere planificación y control.
Desventajas: · Colección cara: requiere personal calificado (que conozca las características de la
especie colectada, el método adecuado de colección, cuándo colectar), se necesita
transportar las plantas colectadas, se precisa desecarlas para conservarlas mejor.
. Disminuye la población natural.
· Baja producción: si la demanda de una determinada droga vegetal es elevada.
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· Crecimiento irregular: no todas las plantas están en el mismo estadío de crecimiento en
el momento de la colección.
· Gran dispersión geográfica: la colección de plantas silvestres no se concentra
generalmente en una zona reducida sino que obliga a abarcar grandes espacios.
· Contenido en principios activos variables.
· Confusiones de identidad si el colector no es un personal calificado.
Plantas de cultivo . Epoca de colección definida.
. Colección homogénea y puede ser mecanizada.
. Selección de especies productivas.
Desventajas: - mayor incidencia de patologías y vulnerabilidad en las plantas, usos de
pesticidas.
- Necesidad de contar con períodos de descanso para los suelos.
Comparación planta espontánea y cultivada
ASPECTOS
CONSIDERADOS
PLANTA
ESPONTANEA CULTIVADA
disponibilidad en disminución en aumento
control de calidad escaso - difícil importante
identificación no siempre en general si
conservación inestable estable
mejoramiento genético imposible posible
manipulación
agronómica
imposible posible
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manipulación postcolecta
poco segura lenta segura inmediata
resistencia a plagas alta baja
Colecta costosa menos costosa
La producción de plantas medicinales mediante cultivos se debe planificar
adecuadamente, por lo que antes de llevar a cabo un cultivo resulta necesario:
• Conocer los factores climáticos y atmosféricos, edáficos y topográficos
relacionados con la ecología de la zona elegida que pueden afectar la producción.
• Proceder a la selección y mejora del material vegetal a cultivar.
• Estudiar detenidamente los métodos óptimos para su multiplicación.
• Determinar los procedimientos de mecanización de los cultivos que facilitarán el
proceso de la colección.
Factores que influencian la producción de metabolitos
ENDOGENOS o INTERNOS • Variedad de la especie: diversidad genética
– Población silvestre vs. población de cultivo
• Etapa de crecimiento del vegetal: diversidad ontogénica
• Parte de la planta productora del /los metabolitos
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EXÓGENOS o EXTERNOS • Factores geográficos = Localización geográfica:
– Latitud
– Altura sobre el nivel del mar
– Topografía y Ecosistemas
– Población silvestre vs. población de cultivo
• Factores climáticos
• Factores edáficos
Factores climáticos y atmosféricos
El clima afecta el crecimiento y desarrollo de las plantas, e incide notablemente en la
biosíntesis de sus metabolitos.
Las variables principales son: T, H, radiación solar, régimen de vientos.
Se utilizan cámaras de cultivo para estudiar variaciones posibles.
- Temperatura
• Hay que considerar no sólo valores medios, sino las fluctuaciones diarias y
anuales, máximas y mínimas
• Ej. albahaca, Ocimun basilicum, no soporta heladas.
- Humedad Incidencia del grado de hidratación de suelo y atmósfera.
Ej. digital, clima húmedo; beleño germina a T° bajas: drogas con alcaloides, clima seco.
- Radiación solar
• Cantidad (h/día) y calidad (intensidad y tipo).
• Ej. Mentha piperita, más h/día, mentol y mentona; menos h/día mentofurano.
• > rad. UV > % de polifenoles
- Régimen de vientos Acción directa en la protección de cultivos.
Acción indirecta en la modificación del clima.
- Factores edáficos
• El suelo tiene distintas partículas y agregados de ellas. Porosidad + composición
química determina la capacidad de retener agua.
• pH ácido > resinas; alcalino > alcaloides.
• Humus (fertilidad, componentes orgánicos del suelo), N2
- Factores topográficos Relieve. > altitud, < T.
Rad. solar y altura. Ej. > efedrina > altitud
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DESDE LA PLANTA A LA FARMACIA
PLANTA MEDICINAL 1- colección: quién?
cuándo y dónde?
qué?
cómo?
2- limpieza = selección
3- conservación:
a) tratamientos inhibición enzimática:
- desecación
- criodesecación o liofilización
- frío
- inhibidores enzimáticos químicos
- trituración con sustancias neutras
b) tratamientos destrucción enzimática:
- alcohol hirviente
- calor húmedo a presión
- calor seco
4- envasado y fraccionamiento
5- transporte y almacenamiento
6- distribución
a) mayoristas: droguerías
herboristerías
laboratorios farmacéuticos
b) minoristas: farmacias: quién, qué, a quién
1- Colección: manual o mecanizada (ver pautas de colección en la Guía N° 2).
% p.a. depende de: - momento del día
- lluvias
- estación
- ciclo de vida
- quién colecta
- parte usada
EPOCA DE COLECTA
En la siguiente tabla se pueden observar ejemplos de la época de colecta adecuada según
la parte usada.
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Parte usada – cuando colectar - sumidades, tallos y hojas: cuando comienza la floración y están completamente
desarrolladas.
- flores: antes de abrirse por completo; a veces se cortan los botones florales y en otras
sólo parte de la flor.
- frutos: se colectan al iniciarse la madurez o completamente maduros.
- semillas: cuando están completamente maduras; si se obtienen de frutos mucilaginosos
deben lavarse.
- cortezas: en primavera u otoño, con tiempo húmedo.
- órganos subterráneos: en período vegetativo; deben lavarse para retirar restos de tierra.
- gomas, resinas y látex: se obtienen por incisión en los vegetales, siempre en tiempo
seco.
- plantas con aceites volátiles: colectar en la mañana, antes de que salga el sol y en
períodos secos.
PASOS A TENER EN CUENTA
1- COLECCIÓN
2- SELECCIÓN (eliminar tierra y sustancias extrañas)
3- CONSERVACION (disminuir humedad, actividad enzimática):
a) Desecación: inhibición de la acción enzimática en forma reversible.
b) Estabilización: desnaturalización irreversible de los sistemas enzimáticos.
CONTENIDO DE HUMEDAD – EFECTOS SOBRE ACTIVIDAD BIOLOGICA
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a) DESECACION O SECADO
- A temperatura ambiente: - al aire libre y al sol
- a la sombra, bajo techo y al abrigo de la luz
- Con calor artificial: - estufas de desecación
- túneles o torres de desecación
- secadero de tolva
En general las temperaturas artificiales adecuadas son para las partes aéreas, 20-40 °C; y
para las partes subterráneas, 30 – 65 °C
SECADOS ESPECIALES
Estufas de vacío
Liofilización o Criodesecación
Microondas
Radiaciones infrarrojas
b) ESTABILIZACION
Con alcohol hirviente: Método de Bourquelot.
Con calor húmedo: con vapor de agua: Método de Goris y Arnauld
con vapor de alcohol: Método de Perrot y Goris.
Con otros disolventes
Con calor seco
Otros: radiaciones UV, corrientes de alta frecuencia, entre otras
4- ENVASADO. 5- TRANSPORTE y ALMACENAMIENTO
ENVASES
Sacos (tela); bolsas de papel; fardos (arpillera); cajas de cartón o madera; bolsas plásticas
o de aluminio.
LUGAR DE ALMACENAMIENTO: limpio, ventilado, protegido de la luz, seco.
Proteger del ataque de roedores, parásitos e insectos.
6- DISTRIBUCIÓN: mayoristas (laboratorios, droguerías); minoristas (Farmacias).
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Fitoquímica aplicada a la Farmacognosia:
METODOLOGIA DE TRABAJO
1- Colección, clasificación, histoquímica, secado, molienda y tamizado
2- Extracción preliminar
3- Extracción exhaustiva
4- Fraccionamiento de los productos obtenidos
5- Análisis de los productos aislados y determinación estructural
6- Evaluación de la posible aplicación industrial en Salud
Screening fitoquímico
Investigación de rutas de biosíntesis
Determinación de la bioactividad primaria y específica
EXTRACCION - HISTORIA
1800 – azúcar de caña, almidón – preparación sencilla.
• comparación de cenizas
• extracción acuosa y evaporación
• Lemery- introdujo el alcohol
• Boyle- intentó aislar alcaloides introdujo K2C03
• Margraaf – aisló sacarosa y otros productos metabólicos
1803- se aisla el primer alcaloide
1823 – se elucida la naturaleza química de grasas. Se comienza a enfocar en
particularidades de las plantas:
Ingredientes activos – alcaloides - importancia
Ingredientes de la dieta – hidratos de carbono, grasas, proteínas
GENERALIDADES
Difusión o transferencia de materia de una fase a otra.
Clasificación de los procesos:
- según el estado de las fases
- según la renovación o no de una o las dos fases
- según la temperatura a la que se expone la muestra
El proceso involucra FACTORES CRITICOS a considerar:
- objetivos perseguidos
- materia prima, muestra (= droga vegetal)
- solvente
- procedimiento o metodología
- control de la difusión celular
- interferencias
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ESPECIFICIDAD DE SOLVENTES
SOLVENTE GRUPOS QUIMICOS PRINCIPALES
éter petróleo, n-hexano,
ciclohexano
aceites fijos, ceras, lignanos
benceno, tolueno, CCl4,
cloroformo, DCM
alcaloides neutros, bases de alcaloides, aceites,
quinonas libres, terpenos, esteroides, flavonoides metoxilados
éter etílico, acetato de etilo,
acetona, n-BuOH
geninas de flavonoides, cumarinas,
derivados de quinonas, sustancias monoglicosilados
etanol, metanol glicósidos, extrae solubles y cosolubles
mezclas hidroalcohólicas glicósidos de flavonoides
Agua saponinas, hidratos de carbono, proteínas,
flavonoides sulfatados
agua acidificada sales de amonio cuaternario y sales, antocianos
agua alcalinizada saponinas, lactonas
ALGUNOS METODOS DE EXTRACCION
Infusión – agua hervida, dejar 20 min: infuso
hojas, flores, ingrediente activo termolábil
Decocción - hervir en agua 20 min: decocto
semillas, cortezas, tallos leñosos, IA termoestable, pero depende de la droga
Maceración - empapar, días, horas, frío o temperatura ambiente o caliente
(DIGESTION), con (TURBOEXTRACCION) o sin agitación
Percolación - materia prima granular, flujo de solvente (café)
PROCESOS SEMICONTINUOS
SOXHLET
EXTRACTORES LIQ – LIQ
DESTILACION – separa por diferencias en propiedad fisico-químicas como punto de
ebullición
. Sencilla
. Múltiple
. Simple
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. Fraccionada
. Por arrastre con vapor de agua
EXTRACCIONES ESPECIALES:
- mecánica
- enfleurage
- sublimación
EXTRACCION PRELIMINAR – MARCHA FITOQUIMICA – SCREENING
FITOQUIMICO – TAMISAJE FITOQUIMICO
EXTRACCION EXHAUSTIVA SECUENCIAL
EXTRACCIÓN CON FLUIDOS SUPERCRÍTICOS: Operación unitaria que combina capacidad de transporte de un gas y solubilidad de un
líquido.
A continuación de una extracción se debe realizar:
SEPARACIÓN, FRACCIONAMIENTO, AISLAMIENTO. Puede ser:
Basada en Propiedades de Grupos Funcionales y Moléculas: - sublimación
- cristalización
- destilación
- liberación fraccionada
Por aumento en la polaridad del solvente
Por técnicas separativas:
- cromatografía
- electroforesis
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CROMATOGRAFIA
Grupo o conjunto de procesos separativos basados en la migración de zonas (s/
Giddings).
• Un método físico de separación
• separación de componentes de una mezcla (soluto) entre dos fases:
Fase estacionaria: no se mueve
Fase móvil: se mueve o transcurre interaccionando
• Los solutos se separan debido a las diferencias de interacción con las dos fases.
Breve historia
• Tswett – 1903: observación inicial de separación de extracto vegetal en barra de tiza
• Poco trabajo en los siguientes 28 años
• Kuhn-Lederer -1931: separación de clorofilas de carotenoides
Desarrollo cronológico de la cromatografía
• 1903. Tswett describe los principios
• 1931. Lehderer y Kuhn - Aplicación en pigmentos
• 1936. Primer libro de cromatografía
• 1938. Uso de CCF e Intercambio iónico
• 1939. Primeras resinas sintéticas de intercambio iónico
• 1941-1944. Primera C. Papel (CP)
• 1950. Se describe la CL fase reversa
• 1959. C. Permeación en gel
• 1965. Instrumento HPLC
Componentes del Sistema Cromatográfico
• Fase estacionaria: sólido, líquido, polar, no polar, iónica
• Fase móvil: líquido, gas, fluido supercrítico
• Soporte: activo: papel; inactivos: placa de vidrio, plástico, aluminio (CCF); Tubo de
vidrio; HPLC: Tubo de acero inoxidable (CC).
• Muestra: contiene solutos o sustancias a separar.
• Proceso: temperatura, humedad, presión, fuerza centrífuga, tipo de desarrollo, equipo.
• Revelador: universal: para CCF yodo; para HPLC detector I. Refracción; específico:
para CCF luz UV 254 nm, luz visible, Dragendorff para alcaloides, Kedde para
cardiotónicos, ninhidrina para aminoácidos, cloruro férrico; para HPLC: detector UV-
Vis, fluorómetro, E. de masas entre otros.
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CLASIFICACION GENERAL
GENERALIDADES
. Sistemas planares de desarrollo ascendente, descendente, bidimensional.
. Sistemas que utilizan columnas convencionales de laboratorio.
. Sistemas instrumentales.
. Valor del Rf y hRf
. Tiempo de retención (Tr) y Tiempo de retención relativo (Trr)
. Adsorción – Partición
FACTORES QUE AFECTAN AL Rf
1- FASE ESTACIONARIA
- Calidad y presencia de impurezas
- Naturaleza del cromatoplato, espesor,
homogeneidad y preparación (extemporanea)
- Grado de activación en TLC de adsorción
2- FASE MOVIL
- Composición y naturaleza
- grado de saturación de vapor en el tanque
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3- TEMPERATURA
4- DISTANCIA DE DESARROLLO
5- RELACION MASA/SUPERFICIE EN LA PLACA
TIPOS DE CROMATOGRAFIA USUALES EN FARMACOGNOSIA
Puede ser en fase común (“normal) o en fase reversa.
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Puede ser en fase común, en fase reversa o en fase normal.
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CROMATOGRAFIA DE AFINIDAD
- Basada en Propiedades de Grupos Funcionales y Moléculas
- Interacción entre dos moléculas
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CROMATOGRAFIAS ESPECIALES
COLUMNA SECA
INSTRUMENTALES:
- HPLC
- CG
- FSC
OTRA METODOLOGÍA DE SEPARACIÓN Y AISLAMIENTO
Basada en Propiedades de Grupos Funcionales y Moléculas - ELECTROFORESIS
• campo eléctrico
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CARACTERIZACION ESTRUCTURAL
• NMR – determina el patrón de unión carbono-hidrógeno de las moléculas.
• IR - determina la presencia de distintos grupos funcionales en las moléculas
orgánicas.
• UV/Vis – para identificar el grado de conjugación en las moléculas; también para
cuantificar una sustancia en solución. Ley de Lambert - Beer.
• Principios: las moléculas absorben energía y esa energía se desplaza en forma
translacional, rotacional o vibracional o puede generar ionización de las
moléculas, dependiendo de la frecuencia de la radiación electromagnética que
recibe. Las moléculas excitadas son inestables y rápidamente vuelven al estado
original liberando esa energía como radiación electromagnética.
La longitud de onda y la intensidad de la radiación electromagnética absorbida o
emitida puede ser plasmada en un espectro. El análisis espectral genera información cuali
y cuantitativa del material en estudio.
ESTUDIOS DE ACTIVIDAD BIOLOGICA IN VITRO – PRIMARIOS Y
SECUNDARIOS – se verá en el desarrollo de los grupos químicos principales.
NOTA. El presente material es un resumen de los teóricos correspondientes. Para
su estudio se utilizará con ese fin y deberá ser completado con los libros de texto y
material bibliográfico complementario de algunos temas entregado por la Cátedra.