GUIA N° 6 - FENOLES - 2017...componentes de las hojas del ginkgo o árbol de los 40 escudos, Ginkgo...

Farmacognosia 2017 – FCN – UNPSJB – Dra. María Luján Flores – Guía N° 6: Fenoles - 1

www.fcn.unp.edu.ar/sitio/farmacognosia/

GUIA N° 6 - FENOLES - 2017

La presente Guía contiene información teórico-práctica sobre el tema FENOLES, la cual

constituye una base para profundizar el estudio a partir de la bibliografía de la asignatura

Farmacognosia.

Se recomienda acompañar la lectura de la Guía con un libro de texto de la asignatura.

Objetivo

- Estimular el aprendizaje guiado a través de cuestionarios sencillos.

- Contribuir al entendimiento de los temas de Farmacognosia.

Actividades

1- El alumno leerá y entenderá el tema Fenoles correspondiente a la Unidad 6, Glicósidos y

Taninos, utilizando los libros de texto del área y el material de estudio preparado en la

asignatura, tomando como base los teóricos correspondientes.

2- A continuación resolverá los ejercicios correspondientes que se presentan al finalizar esta

Guía. Cuando considere necesario consultará a los docentes.

FENOLES - DEFINICION

Ver en el teórico y en los libros de texto correspondientes.

CLASIFICACION

1- Fenoles simples: ej. CATECOL – FLOROGLUCINOL

2- Acidos fenólicos: a) derivados del ácido benzoico: ej. ACIDO SALICILICO Y SUS

DERIVADOS DE REDUCCIÓN, VAINILLINA.

b) derivados del ácido cinámico: en general asociados a otros

metabolitos (a alcaloides, flavonoides, entre otros).

c) otros: ej. derivados del ácido cafeico, ej. componentes de la

alcachofa y del romero.

3- Quinonas (ver teoría y libros de texto)

Constituyen un grupo de derivados fenólicos que han sido estudiados en cuanto a sus

propiedades generales, en asignaturas previas de la Carrera de Farmacia.

En Farmacognosia, el estudio se centra en la aplicación farmacéutica de algunas drogas ricas

en estas sustancias, obtenidas fundamentalmente de especies vegetales. Además algunas

algas marinas han sido investigadas con respecto a este tipo de sustancias, encontrándoselas

en especies que se usan sobre todo en alimentación, lo cual genera inquietud en los

farmacéuticos teniendo en cuenta los efectos que provocan sobre el sistema gastrointestinal.

Ello hace que en nuestro rol de agentes primarios de la Salud debemos conocer este tipo de

compuestos ya que pueden ser de uso riesgoso en niños, adultos de avanzada edad o

pacientes con patologías crónicas, sobre todo relacionadas con el sistema gastrointestinal.

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Por otra parte, compete también al futuro profesional el entendimiento de los métodos

actuales de extracción, purificación y los controles de calidad que deben aplicarse a estos

productos a fin de garantizar una calidad óptima para su utilización en salud.

En virtud de ello, resulta importante que el alumno recuerde lo visto anteriormente para

lograr un mayor entendimiento de las aplicaciones en Farmacia y de las metodologías

farmacognósticas actuales.

• Compuestos aromáticos oxigenados que se caracterizan por la presencia de un

agrupamiento dicetónico en posición para (1,4; 9,10) y ocasionalmente en posición orto.

• Muy abundantes en la naturaleza (plantas superiores, hongos y bacterias).

Según el compuesto aromático que dan al reducirse: • BENZOQUINONAS (benceno): uva ursi, gayuba, Arctostaphylos uva-ursi (L.)

Spreng (Ericaceae). El arbutósido es antiséptico urinario, diurético.

• NAFTOQUINONAS (naftaleno):

- plumbagona. Drosera rotundifolia (Droseraceae), antibiótico, antitusivo.

- juglona. Juglans regian (Juglandaceae), antibacteriano y antifúngico.

- lawsona. Lawsonia inermis (Lythraceae), colorante.

- lapachol. Tabebuia avellanedae (Bignonaceae), antiséptico, mejora la circulación.

• FENANTROQUINONAS: denticulatol

• NAFTODIANTRONAS: hipericina

antraquinona


• ANTRAQUINONAS (antraceno)

Tipos de compuestos:

1- Antraquinonas propiamente dichas (crisofanol, reína, emodina).

2- Antronas, antranoles (formas reducidas).

3- Oxantronas (formas parcialmente reducidas).

4- Diantronas, diantranoles (dímeros de formas reducidas).

Todos ellos pueden formar O-glicósidos: h. de c. unido por OH de C8 y a veces

por C6 de la quinona.

Ejemplo: frangulósidos (corteza de frángula).

5- C-glicósidos: h. de c. unido por el C10: uniones directas C-C.

Ejemplo: aloína, crisaloína (acíbar de aloe).

6- C-glicósidos y O-glicósidos en la misma molécula (O-glic de C-glic):

cascarósidos (corteza de cáscara sagrada).

Aplicaciones y actividad farmacológica en general: • Grupos OH en C1, C2: colorantes

• Grupos OH en C1 y C8: laxantes/purgantes


Sólo deben ser indicados para fines concretos bajo prescripción médica. No deben

recomendarse para adelgazar ni tampoco se deben utilizar por tiempos prolongados.

Desencadenan acostumbramiento y dependencia, provocan la pérdida excesiva de líquidos y

electrolitos, pérdida intestinal de proteínas e hipocalemia.

4- FLAVONOIDES: los más abundantes en la naturaleza son los flavonoles, flavonas,

antocianos, flavanonas y flavanonoles. También se hallan las catequinas (ej. en la uva).

Flavonoides más importantes en farmacia y frecuentes:

a) FLAVONAS: apigenina y luteolina. La apigenina es uno de los principales

componentes de las hojas del ginkgo o árbol de los 40 escudos, Ginkgo biloba

(Ginkgoaceae), usado como vasodilatador arterial y antiedematoso, además de

venotónico.

b) O-GLICOSIDOS DE FLAVONAS: en general el glicósido se forma en las

posiciones 7, 4’, 5, 3’. Ejemplos, en la manzanilla, Matricaria chamomilla

(Compositae), flores, antiinflamatoria.

c) C-GLICOSIDOS DE FLAVONAS: en posición 8 o en 6. Ej. vitexina e isovitexina

de las sumidades floridas de Crataegus oxycantha (Rosaceae).

d) FLAVONOLES: ej. kaempferol, quercetina, miricetina. Ej. quercetina en sofora,

tilo, ruda, eucaliptus.

e) O-GLICOSIDOS DE FLAVONOLES: ej. rutina en sofora, tilo, ruda,eucaliptus.

f) ANTOCIANINAS: las geninas se denominan antocianidinas. Ej. malvidina,

antocianidina de la malva, Malva sylvestris (Malvaceae), en las hojas y flores

principalmente, descongestionante. Otras geninas son pelargonidina, cianidina,

delfinidina. Como O-glicósidos (antocianina) un ejemplo es la mirtilina (3-O-

glucósido de la delfinidina) en los frutos del mirtilo o arándano, Vaccinium myrtillus

(Ericaceae), un arbusto de las montañas europeas, se usa en colirios para mejorar la

visión nocturna.

g) FLAVANONAS: ej. naringenina, típica de los cítricos. Como O-glicósidos un

ejemplo es la hesperidina, presente en los frutos de los cítricos, principalmente de

las naranjas. Se utiliza como edulcorante no calórico. También la hesperidina se

encuentra en los frutos del verbasco o gordolobo, Verbascum thapsiforme

(Scrophulareaceae), que también posee rutina.

h) FLAVANONOLES: en el cardo mariano o cardo asnal, Silybum marianum

(Compositae), en los frutos de esta hierba anual, se hallan derivados de flavanonoles

denominados en su conjunto silimarina, la que es una mezcla de 3 isómeros:

silibina, silidianina y silicristina, presentes en una relación 3:1:1. El uso principal de

estos compuestos se debe a su acción antioxidante, y es como hepatoprotectores ya


que estimulan la ARN polimerasa ADN dependiente e indirectamente la síntesis

proteica permitiendo así la regeneración del parénquima hepático.

Otros flavonoides se hallan como ISOFLAVONOIDES y como NEOFLAVONOIDES.

Reacción general para flavonoides: SHINODA.

Quiénes la dan: flavonoides con el anillo p-benzoquinona íntegro. No dan positivo

charconas ni auronas, porque no tienen el anillo C completo.

Fundamento: en presencia de HCl concentrado y Zn o Mg como catalizadores, se genera

hidrógeno que actúa sobre el anillo C dando como resultado la formación de un ión (flavilio

u oxonio) que da el color desde rosa, salmón hasta magenta o rojo escarlata. Dependiendo de

la concentración de flavanonas y flavanonoles, si éstos están en mayoría, se puede ver un

color verde o azulado.

Alcalis: las geninas de flavonas y los flavonoles se disuelven en álcalis dando soluciones

amarillas. Los glicósidos dan colores naranjas hasta rojizos.

Los compuestos flavonoides que tienen 2 OH adyacentes son totalmente estables en medio

alcalino, pero los que tienen 3 OH adyacentes ya sea en el anillo A o en el anillo B, se

descomponen dando primero amarillo y luego van pasando al naranja y rojo.


Las chalconas y las auronas se pueden detectar por el cambio de color mediante el amoníaco

(pasan de amarillo a rojo naranja o rojo).

Acidos minerales: el ácido sulfúrico concentrado disuelve muchos flavonoides dando

soluciones coloreadas. Las geninas y los glicósidos de flavonas y los flavonoles se disuelven

en sulfúrico concentrado dando soluciones intensamente amarillas. Las flavanonas dan

naranja o guinda o rojizo, las chalconas y auronas rojo violáceo o rojizo azulado.

Acido bórico: los flavonoides que poseen el grupo carbonilo del anillo C y un grupo OH

libre en posición 5, dan con el ácido bórico complejos amarillos con fluorescencia amarillo

verdosa. Con ácido bórico y ácido cítrico en acetona dan igual color. Con ácido bórico en

anhídrido acético (Rvo. de Dimroth) dan soluciones naranjas o rojas.

Cloruro férrico: para compuestos que posean hidroxilos fenólicos.

Si los OH se hallan solos o aislados, dará color amarillo; si hay dos OH adyacentes, dará

color verde a verde grisáceo claro, y si hay tres OH adyacentes, dará color azul a negro.

Fundamento: se forman complejos con el Fe+3.

Permite caracterizar la presencia de OH fenólicos en grupos químicos tales como

flavonoides, taninos, ácidos fenólicos y todos aquellos compuestos que tengan OH

fenólicos.

Cloruro de aluminio: todos los que tengan OH libre en carbono 5 dan una laca amarilla

estable en medio ácido, con el aluminio que se forma con el carbonilo de la posición 4.

Además pueden darla entre el carbonilo de 4 y el OH del carbono 3 si es un flavonol o

flavononol.

También dan la laca entre los OH adyacentes del anillo B o del A si se hallan libres o entre

OH fenólicos adyacentes en distintas posiciones de la sustancia fenólica, pero en todos estos

casos, la laca es inestable en medio ácido, desapareciendo por el agregado de HCl diluido.

Nitrato de plata: con 2 OH ubicados en orto o en para dan el espejo de plata (en tubo

protegido de la luz) o un precipitado grisáceo o pardo en papel. Sino da directamente, se

debe calentar en estufa unos minutos suavemente y volver a observar antes de informar

negativo.

Con luz UV: bajo la luz UV de una lámpara, gotas de extractos o soluciones conteniendo

flavonoles o flavanonoles, es decir flavonoides con el OH en 3 libre, se verán amarillas

flúor. Sino da este color y en cambio se ve como una mancha opaca en general (puede dar

azulada si hay ácidos orgánicos) puede ser que no halla OH en 3 o bien que esté, pero

bloqueado (por ejemplo por estar glicosilado o sulfatado).

Con vapores de amoníaco y luego observación al UV: es una caracterización específica de

la presencia de OH en 4 prima (anillo B).

Entonces:

- si daba amarillo al UV sin vapores de amoníaco, y hubiera OH en 4', ahora daría más

intenso; se ve claramente.

- Si daba amarillo al UV sin amoníaco y ahora sigue dando el mismo tono, no hay OH libre

en 4' o bien hay, pero está bloqueado.

- Si no daba amarillo al UV sin amoníaco y ahora con vapores de amoníaco da amarillo,

significa que hay OH libre en 4´.


- Si no daba amarillo al UV sin amoníaco y ahora con vapores de amoníaco tampoco da

amarillo, significa que no hay OH libre en 4´ o bien hay, pero está bloqueado.

Puede suceder también que con los vapores de amoníaco y UV aparezcan manchas que no se

veían sólo con UV. Estas manchas aparecerán amarillentas, pero virarán al rojo con los

vapores, eso es indicativo de chalconas y/o auronas. Si en cambio aparecen con un color rojo

fuerte es indicativo de isoflavonas.

Las antocianinas dan azulado con vapores y UV.

Espectrofotometría: los espectros presentan en general dos bandas o máximos: banda I (del

sistema cinamoilo) a 300-400 nm; banda II (del sistema benzoilo) a 240-280 nm.

Antocianos son visibles a la luz natural y dan banda I entre 465-550 y banda II entre 270-

280.

MAXIMOS CARACTERISTICOS DE LOS PRINCIPALES TIPOS DE

FLAVONOIDES

TIPO DE FLAVONOIDE BANDA II (nm) BANDA I (nm)

Flavona 240-280 Intensa 305-350

flavonol 240-280 Intensa 350-385

flavanona Intensa 270-295 Hombro

flavanonol Intensa 270-295 Baja intensidad

Chalcona pequeña Intensa 340-390

Aurona Intensa 220-270 Intensa 370-430

Isoflavanona Intensa 245-270 -

Antocianina Pequeña 270-280 Intensa 480-550

Cromatografía bidimensional: habitualmente se realiza sobre papel Whatman N° 3MN, en

sentido ascendente, utilizando 2 FM. La primera FM es de menor polaridad, por ej.

butanol-ácido acético-agua (BAW, 3:1:1 ó 4:1:5) y en la 2° dimensión, ácido acético al

15 %.

El cromatograma que se presenta a continuación se utiliza como referencia para analizar el

resultado de extractos o fracciones que contienen flavonoides.


ANTOCIANINAS o ANTOCIANOS.

Son pigmentos de flores, frutos y hojas. En general son hidrosolubles, se hallan muy

distribuidos en las plantas. Se presentan principalmente como glicósidos en posición 3- y/o

5- (pueden ser monóxidos, es decir azúcar sólo en posición 3-; o bióxidos con azúcares en 3-

y en 5-). Los hidroxilos se hallan mayormente en las posiciones 5, 7 y 4’.

Como glicósidos se denominan antocianinas o antocianos, y como geninas se llaman

antocianidinas (las que al estar sin color se llaman leucoantocianidinas o proantocianidinas).

Como glicósidos son solubles en agua, en alcohol, y en mezclas hidroalcohólicas, e

insolubles en solventes orgánicos. Se extraen en general con alcohol en medio levemente

ácido (HCl o ácido tartárico), protegiendo de la luz el medio de la reacción. Las geninas son

poco solubles en agua entonces se aislan como sales en medio levemente ácido. En medio

alcalino son muy inestables, lo que se explica porque en solución alcalina se formaría un

carbinol por el ataque nucleofílico del agua sobre el ión flavilio, entonces un aumento del

pH producirá una chalcona, y si el hidroxilo en 3 está libre, se degradará total e

irreversiblemente. Ese carbinol hace que la solución cambie de color según el pH: en medio

ácido da color rojo (ión flavilio), en medio alcalino da color azul (anhidrobase) y en medio

muy alcalino da incoloro (carbinol).

Las propiedades principales de las antocianinas son la variación del color y de la estabilidad

por el cambio de pH, la presencia de máximos de absorción característicos en metanol

levemente acidificado (en la zona del visible la banda I).

En las plantas sirven de atracción para los insectos y pájaros para la polinización y

distribución de las semillas, siendo responsables de la interacción. Además inhiben el

crecimiento de algunas larvas de insectos protegiendo a las plantas.


Los usos principales son como protectores capilares, protectores venosos, antiinflamatorios,

antiedematosos, aceleran la adaptación de la retina a la visión nocturna, son colorantes

atóxicos en farmacia y alimentación aunque inestables frente a cambios del pH, a la

presencia de oxígeno y a la temperatura. Se verán rojizos a pH ácido, rosa violáceo a pH de

8,5 y azules a pH más alcalino.

5- CUMARINAS

Son sustancias que derivan de la -pirona. Se hallan muy distribuidas en la naturaleza, principalmente en las plantas, hongos y bacterias. Deben el nombre al CUMARU, nombre

vulgar de Amburana cearensis (Fabaceae), también llamada haba tonca, del norte de Brasil,

que contiene en las semillas este tipo de sustancias en 1-3 %. Biosintéticamente provienen

de la vía aromática (del ácido shikímico).

Se caracterizan por encontrarse en todos los órganos vegetales, siendo frecuentes en

Leguminosae, Compositae, Umbeliferae, Rutaceae. Dan el olor característico del pasto

fresco (“olor a heno fresco”). En general son de color amarillo o rojo.

Se extraen en solventes orgánicos, y en general son solubles en alcohol. Cuando se hallan

como O-glucósidos son más o menos solubles en mezclas de alcohol-agua. Algunas se

pueden extraer por arrastre con vapor de agua.

Se solubilizan en medio alcalino con la ruptura del anillo lactónico, y en medio ácido vuelve

a reconstituirse el anillo, es decir es un proceso reversible; pero a veces pueden ocurrir

isomerizaciones, entonces en medio alcalino dan colores verde-azul-violeta con

fluorescencia al UV, la que se aumenta o intensifica en presencia de vapores de amoníaco.

El comportamiento según el pH se utiliza a veces para purificarlas a partir de un extracto

que las contenga, pero algunas son lábiles a esos cambios. En medio neutro son estables.

En la planta regulan el crecimiento y se ha observado que su biosíntesis aumenta en

condiciones patológicas de la planta.


Farmacológicamente son venotónicas y antioxidantes (ej. esculetol y esculina presentes en

la corteza y semilla del castaño de indias, Aesculus hippocastanum (Hippocastanaceae), que

también posee otros metabolitos); antibacterianas de acción suave contra Brucellas (ej.

partes aéreas de Leguminosae y Umbeliferae que contienen umbeliferona con esta acción);

hipotensora, hipolipidimiante e inmunosupresora (ej. Artemisia scoparia (Asteraceae), una

planta china en cuya raíz y en general en toda la planta posee escoparona; otra es la raíz de

angélica que también posee esta acción y esta cumarina); anticoagulante (dicumarol, que es

un dímero de la 4-hidroxi cumarina obtenido de los frutos, partes aéreas y sumidades

floridas del meliloto, Melilotus officinalis (Fabaceae), lo que se descubrió porque los

animales al consumir esta planta sufren de hemorragias muy fuertes y edemas sobre la piel);

anti HIV, entre otras propiedades.

FURANOCUMARINAS: son cumarinas que en 6-7 poseen un sustituyente furano. Son

sustancias fotosensibilizantes a nivel cutáneo y anticoagulantes. Estimulan la formación de

melanina por lo que se usan para el vitiligo y psoriasis, pero pueden inducir cáncer de piel

por lo que las hace muy tóxicas. Se ha observado que podrían causar mutaciones

citoplasmáticas por reaccionar con las bases pirimídicas del ADN. En cosmética se usan

como estimulantes del bronceado, pero pueden producir fitofotodermatitis (erupciones,

eritema, vesículas, hiperpigmentación) fundamentalmente si se encuentran en preparaciones

alcohólicas ya que aumenta la penetración.

Un ejemplo lo constituye la bergamota, Citrus bergamia (Rutaceae), que en el aceite

esencial se co-extraen bergaptol y bergapteno que poseen estas propiedades.

6- TANINOS Introducción: los taninos son sustancias que se producen en diversas partes de las plantas:

corteza, frutos, hojas, raíces y semillas. El tanino es un compuesto que se oxida al contacto

con el aire, es inodoro y de sabor agrio, soluble en agua, alcohol y acetona; reacciona con el

cloruro férrico y otras sales; es combustible con un punto de inflamación de 199 ºC, una

temperatura de autoignición de 528,5 ºC; poco tóxico por ingestión o inhalación.

Desde el punto de vista biológico los taninos son sustancias complejas producidas por las

especies vegetales que cumplen funciones antisépticas o de conservación.

Los taninos se presentan en especies de familias vegetales de todo el mundo, se han

identificado aproximadamente 500 especies de plantas que contienen varias cantidades de

taninos, entre las principales familias botánicas con importancia en la obtención de taninos

se pueden citar a las siguientes: Leguminosae, Rosaceae, Polygonaceae, Fabaceae,

Rhyzophoraceae y Myrtaceae. Algunos géneros como las acacias (Acacia spp.), los encinos

(Quercus spp.) y algunos pinos (Pinus spp.) que habitan bosques de pino-encino o zonas de

transición son importantes en la producción de estos productos.

Son sustancias químicas complejas con capacidad de curtir el cuero, es decir tienen

propiedades curtientes, lo que significa que pueden transformar la piel fresca en un material

imputrescible que es el cuero. Ej. taninos del castaño (Castanea sp), del roble (Quercus


infectoria (Fabaceae) llamado nuez de agalla). Actualmente el curtido se realiza

mayormente con compuestos minerales, los taninos vegetales sólo se usan en marroquinería

muy especial.

Cómo actúan? Tienen capacidad de combinarse con las macromoléculas, entonces

intervienen en el establecimiento de enlaces entre las fibras de colágeno de la piel. Por ello

le confieren a la piel resistencia al agua, al calor, a la abrasión y al ataque de

microorganismos; precipitan la celulosa, las pectinas, las glucoproteínas salivares, por ello la

saliva pierde su poder lubrificante lo que se traduce en astringencia; precipitan proteínas en

general haciéndolas resistentes a las enzimas proteolíticas, por ello también provocan

disminución de secreciones y astringencia en el tracto gastrointestinal.

Cómo se combinan con las macromoléculas? A través de la formación de uniones de tipo

puente de hidrógeno entre los grupos fenólicos y determinados sitios de las proteínas y

polímeros en general. Pero también pueden establecerse otros tipos de enlaces para que esa

combinación sea estable en el tiempo. Esto se explica por oxidaciones que llevarían los

grupos fenólicos a quinonas estableciéndose entonces uniones covalentes.l

Qué condiciones deben cumplir los taninos para establecer esos enlaces? Deben tener un

peso molecular entre determinados límites de manera que no sea muy alto porque no podrían

intercalarse entre los espacios interfibrilares de las macromoléculas; pero tampoco

demasiado bajo porque si bien podrían intercalarse, el número de enlaces logrados sería

insuficiente para asegurar una combinación estable.

Todo lo descripto permite establecer la siguiente definición para los taninos: son

compuestos fenólicos hidrosolubles que poseen un peso molecular entre 500 y 3000, que

además de las reacciones propias de los fenoles tienen la propiedad de precipitar

macromoléculas, entre ellos polímeros, proteínas, alcaloides.

De acuerdo a la definición se clasifican en:

1. PSEUDOTANINOS: no alcanzan el peso molecular mínimo, son inestables, las plantas

los utilizan para proteger las cortezas, y también se hallan en las células pétreas. Dan

negativa la reacción de tanificación (reacción de Venza).

2. TANINOS VERDADEROS: cumplen con la definición y dan positiva la reacción de

tanificación. Reacción de Venza: se trata un trozo de membrana intestinal de buey con ácido

clorhídrico al 2 % por unos minutos. Luego se lava con abundante agua y se sumerge

durante 5 min en la solución del tanino o compuesto a probar, posteriormente se lava y se

trata con sulfato férrico al 1 %. La aparición de un color pardo negro que pigmenta el trozo

de membrana se considera resultado positivo.

Según los productos resultantes de la destilación seca, los taninos verdaderos pueden ser:

a) Taninos hidrolizables o pirogalotaninos. Estos dan azul negruzco la reacción con

cloruro férrico, se constituyen como ésteres de unidades de glucosa interna con ácidos

fenólicos, son frecuentes en las Dicotiledóneas. El constituyente básico es el pirogalol. Se

extraen con mezclas hidroalcohólicas o con mezclas de acetona-agua. Por hidrólisis ácida

dan ácido gálico o ácido elágico, y glucosa. Según el ácido que dan por hidrólisis se dividen

en :

a.1) Galotaninos caracterizados por la presencia de ácido galotánico o gálico, dan color

rosado con iodato de potasio. Ej. ruibarbo, hamamelis, clavo, rosas rojas, agallas del encino,

raíz del zumaque.

a.2) Elagitaninos, su componente principal es el ácido elágico. Ej. corteza de granado, roble,

hojas de eucaliptus.


b) Taninos condensados o catéquicos o proantocianidoles. Se presentan generalmente en

la madera, la corteza y las raíces de plantas como el quebracho, caña agria, eucalipto,

oyamel y el mangle, entre otras. También se hallan en las hojas del té, en hojas y corteza de

hamamelis, en corteza de canela, de quina roja, de cerezo, del sauce, en las semillas de

guaraná, del cacao, en raíces y rizomas de ratania y helecho macho. Son polímeros de

unidades flavánicas, por lo que se habla de polímeros de 3,4-flavandioles, en donde el

hidroxilo del carbono 4 reacciona con un 3-flavonol uniéndose C-C. En medio ácido no se

hidrolizan, pero se descomponen poroxidaciones en el medio ácido dando productos o

artefactos rojos insolubles denominados FLOBAFENOS. Precipitan con el reactivo de

Stiasny (mezcla de formol-HCl). Por destilación y degradación total dan catecol, por ello

con cloruro férrico dan verde grisáceo.

Según el origen se dividen en: taninos fisiológicos y taninos patológicos (clasificación

biológica).

Taninos fisiológicos, son el resultado de las funciones metabólicas de la planta.

Taninos patológicos, son una respuesta al ataque de insectos, ya sea por ovoposición o por

picadura.

3. FLOROTANINOS: corresponde a un subgrupo de taninos biosintetizados por las algas

pardas, producidos por polimerización del floroglucinol (1,3,5-trihidroxibenceno), el cual es

un producto de la vía biosintética del acetato-malonato. Estos difieren de los taninos de

plantas vasculares (taninos condensados e hidrolizables) debido a su origen biosintético, ya

que estos provienen de la vía del ácido shikímico.

Los florotaninos tienen un amplio rango de pesos moleculares (hasta 650 kDa) y son

análogos a los taninos condensados de plantas ya que no contienen un “core” de hidratos de

carbono. En base al tipo de enlace estructural que resulta del proceso de polimerización y al

número de grupos hidroxilo, se dividen en seis categorías: fucoles, floretoles, fucofloretoles,

fuhaloles, isofuhaloles y ecoles.

Estas sustancias se han encontrado en varios órdenes de algas pardas, incluyendo

Ectocarpales, Dictyotales, Laminariales, Fucales y Ascoseirales.

Se ha determinado que los florotaninos solubles pueden constituir hasta un 25 % del peso

seco del alga. Se almacenan en organelas celulares llamadas fisodes, las cuales son desde

redondas hasta elípticas, altamente móviles, y constituyen cuerpos fuertemente refractarios

como vesículas observadas en el citoplasma. Se ha sugerido que los florotaninos se

transforman en componentes de la pared celular cuando los fisodes se fusionan con la

membrana celular y los florotaninos son secretados dentro de la pared, constituyendo

finalmente complejos con el ácido algínico. Otros autores han sugerido que es probable que

los florotaninos sean componentes estructurales de las paredes celulares de algas pardas.

Existen escasos datos cuantitativos de compuestos fenólicos unidos en las paredes celulares

o que se refieran a sus roles funcionales. Una posible generalización es que los compuestos

fenólicos se unen a la pared celular durante la maduración. También ha sido demostrada la

variación en el contenido de florotaninos solubles entre diferentes partes del alga.

Además de los compuestos fenólicos solubles y unidos a la pared celular, las algas pardas

liberan florotaninos por exudación. Estos compuestos pueden liberarse también

indirectamente como consecuencia de una erosión en el tejido. Aunque este hecho ha sido

confirmado por varios estudios, existen pocos datos acerca de las cantidades de florotaninos

exudados y de su función ecológica.


AcO

OAc

O

OAc

OAc

O

OAc

OAc

OAc

OAcO

AcO

O OAc

AcO

OAcO

O O

OAc

OAc

OAcO

AcO

O OAc

OAc

OAcAc

Ac A

O

O

O

HO

OH

HO OH

OH

OH

B

O O O OAc

OAc

OAc

OAc

OAc

OAc

OAc

OAc

OAcO

OAcO

AcO OAc

O O

OAc

OAc

OAc

OAc

OAc

OAc

OAc

AcO

C

OR

R

R

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RR

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O

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R

R

O

R

R R

D

R R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

E

Estructuras químicas de distintos florotaninos aislados de algas pardas. R= OAc.

Octafuhalol-A (A); ecol (B); eicosacetato de trihidroxioctafloretol-B (C); hexadecacetato de

pseudohexafuhalol (D); tridecacetato de hidroxitetrafucol-B (E).

Propiedades fisicoquímicas, extracción y caracterización de taninos en general: en agua se

disuelven y dan soluciones coloidales, son solubles en alcoholes y acetona, glicerina, álcalis

diluidos, pero no en solventes no polares. Reaccionan con el cloruro férrico por ser fenoles.

En solución acuosa precipitan por el agregado de sales de metales pesados (Fe, Cu, Sn, Pb,

Cr); precipitan con la gelatina; precipitan con el molibdato de amonio. Son reductores,

reducen el ferricianuro de potasio y amonio dando color rojo intenso. Precipitan con los


alcaloides, por ello se usan como antídotos en envenenamientos por estas sustancias ya que

forman tanatos insolubles. Son compuestos no cristalinos, de sabor muy acre, estíptico. Se

hallan en las diversas partes vegetales. Pueden co-existir de tipo hidrolizables y de tipo

condensado en la misma planta y órgano.

Se extraen en general con soluciones hidroalcohólicas (principalmente los condensados), y

con mezclas de acetona-agua (principalmente los hidrolizables), aunque ambos

procedimientos se pueden utilizar para todos. En medio ácido los hidrolizables darán ácido

gálico o elágico que se detectan mediante Cromatografía, y glucosa. Los condensados en

medio ácido se degradan dando flobáfenos.

Propiedades farmacéuticas y usos: por vía interna se utilizan como antidiarreicos (por la

propiedad astringente) y antisépticos (por su carácter fenólico).

Por vía externa, impermeabilizan la piel y mucosas, entonces se utilizan como protectores y

vasoconstrictores, y como antisépticos.

Poseen acción antibiótica y antifúngica por precipitar las proteínas de los microorganismos.

Son hemostáticos muchos de ellos.

Estabilizan el colágeno ya que inhiben la histidina decarboxilasa, precipitan el colesterol

sanguíneo activando su metabolismo, regulan entonces la resistencia y permeabilidad capilar

y moderan la ateromatosis.

Otras utilidades: la técnica del curtido es conocida desde 1000 años A.C., pero es hasta el

período 1790-1800, en Francia, cuando se aíslan y descubren los químicos base para curtir

pieles. Los taninos son ácidos muy astringentes, propiedad que los ha identificado como

ingredientes útiles en la medicina tradicional; también se utilizan en la preparación de

alimentos, maduración de frutas; ingredientes de bebidas como la cocoa, el té y el vino tinto.

Cuando los taninos se mezclan con sales de fierro se produce un colorante de color azul-

verdoso, mismo que es la base para la producción de tintas.

Recordar: los grupos fenólicos de los taninos son los responsables de su acción astringente

y antiséptica, así como de dar la reacción característica con cloruro férrico.

Aprovechamiento industrial. La corteza con fines industriales se colecta a partir de árboles

vivos o de árboles de reciente derribo, principalmente de acacias y encinos, también se

extrae de las ramas de hasta unos 5 cm de diámetro. La fecha más usual de colecta es

durante los meses de abril a mayo.

EXTRACCION DE CURTIENTES VEGETALES

La obtención continua de curtientes vegetales comprende cinco fases básicas: Molienda,

Extracción, Filtrado, Decoloración, Evaporación.

1. MOLIENDA. Las partes vegetales se trituran en molinos hasta la obtención de virutas o

astillas de pequeñas dimensiones, en el caso de la madera se utilizan máquinas

desmenuzadoras.

2. EXTRACCION. Los procedimientos son de tipo rural e industriales.

PROCEDIMIENTOS RURALES. Las pilas de curtiembre son cubas o barriles de madera,

aunque también se emplean ollas grandes de barro cocido, con la siguiente secuela de

operación:


1) Se llenan con el material triturado o machacado seis recipientes, el primer día se vierte

agua en la primera vasija cubriendo el material.

2) Segundo día, el jugo producido en la primera vasija (A) se vacía en la segunda (B),

adicionar agua caliente sobre el material desintegrado en la vasija (A), para su segunda

lixiviación.

3) Tercer día, el líquido de la vasija (B) se pasa a la tercera (C), la solución de la vasija (A)

se vierte en la (B), enseguida se agrega agua en la vasija (A). El proceso se repite durante

siete días, a razón de una vasija por día, al final el material de la primera vasija se habrá

lixiviado seis veces; de tal manera que el contenido de la sexta vasija (F) presenta la máxima

concentración. El séptimo día el líquido se integra al depósito de reserva.

4) El material agotado de la vasija A se tira, después de haber vertido su contenido en la

vasija B, se le agrega material triturado nuevo y el líquido de la vasija E, el cual fue

previamente pasado por una cuba de reposición (E-ST). En la vasija E se vierte el contenido

de la vasija C, en la sexta (F) el de la cuarta (D) y en ésta la de la segunda (B), a la que se le

agrega agua.

5) Durante el octavo día, el líquido de la vasija A se pasa filtrado al depósito de reserva y al

material residual se le adiciona el jugo de la quinta vasija E; a la quinta (E) el de la tercera

(C) y a éste se le agrega agua. El líquido de la segunda (B) pasa a la cuarta vasija (D) y el

material residual se vacía a la sexta vasija (F).

6) El proceso continua hasta el duodécimo día, de tal manera que el décimo tercer día se

estarán realizando las mismas actividades del séptimo día.

En el proceso se observarán las siguientes reglas: el jugo curtiente no debe tener en ningún

momento contacto con hierro o con cal; los instrumentos de trabajo y recipientes empleados

sólo podrán ser de madera, barro, cobre, latón o cestería. El agua usada para la lixiviación es

la de lluvia o de río, en general será blanda y limpia, de ser necesario hay que filtrarla. En la

lixiviación el material vegetal se cubrirá completamente con el agua para evitar la oxidación.

Nunca hay que utilizar agua hirviendo.

PROCEDIMIENTOS INDUSTRIALES.

Difusión en tanque abierto. Método adecuado para la extracción de jugos curtientes a

partir de corteza, frutos y hojas; el material desmenuzado se coloca en una serie de grandes

depósitos de madera o cobre con agua calentada con vapor. Los recipientes se llenan a

diferentes tiempos, en rotación, de tal forma que se establezca una contracorriente, en al que

el agua nueva entre en contacto con el material más lixiviado.

El agua circula a contracorriente con los sólidos, de manera que progresivamente se

enriquece en el componente soluble de la sustancia tratada, hasta que al final rebosa del

primer compartimento más o menos concentrada. De forma análoga la sustancia por lixiviar

al avanzar hacia el último compartimento se pone en contacto con soluciones cada vez más

débiles y su contenido de compuestos solubles va disminuyendo.

La temperatura del agua del depósito que contiene el material nuevo debe ser de 60 ºC,

aunque en algunas factorías se calienta hasta 82 ºC; para la extracción de taninos de cortezas

se recomienda conservar la temperatura por debajo del punto de ebullición, pues al hervir se

propicia la precipitación de compuestos insolubles con la consecuente pérdida de taninos y

el oscurecimiento del producto. El proceso de difusión en tanque abierto tarda de 3 a 4 días.

Colado. Recomendado para la obtención de jugos curtientes de cortezas y hojas; consiste en

llenar un depósito con el material vegetal desmenuzado y someterlo a vapor; a continuación

se rocía con agua caliente y el líquido resultante se retira a través del fondo del depósito. En

comparación con el método de tanque abierto, el de colado se completa en la mitad del

tiempo.


Cocción. Método utilizado para extraer taninos de la madera; el material se reduce a

partículas pequeñas en astilladoras parecidas a las que se emplean en la manufactura de

pulpa para papel y combustible, aunque con mayor desmenusamiento.

El proceso consiste en hervir la madera en depósitos dispuestos en serie o batería, un

depósito se llena con líquido casi saturado y en él se sumerge la madera, se calienta hasta

alcanzar la máxima concentración posible, se retira y el depósito se llena con el líquido del

depósito precedente; de tal manera que el líquido (licor) del primer depósito pasa al

segundo, de éste al tercero y así sucesivamente hasta el depósito final. El tiempo de

extracción es de un día.

Autoclave. El proceso utiliza temperaturas superiores al punto de ebullición del agua, en

autoclaves de cobre que operan a presiones de 2 kg /cm2 dispuestas en batería de ocho

unidades, cada una de las cuales contiene 2,5 m3 de madera desmenuzada. Las autoclaves

modernas están provistas de fondos caedizos operados por cilindros hidráulicos que reducen

el ciclo de descarga y carga a tres minutos. El método es económico porque usa menos agua

y el tiempo de difusión es de sólo 45 minutos.

En los dos últimos procedimientos los residuos pueden emplearse en la manufactura de

papel, tableros aglomerados y combustible. Por otra parte, el calentamiento induce la

formación de tanato férrico (compuesto insoluble de color rojo), por lo que en la última

etapa se agrega sulfito sódico o disulfito sódico y se mantienen en agua fría.

Contra corriente o Sistema de lixiviación. La sustancia a tratar se introduce en el primer

compartimiento, colocado en el extremo de rebosamiento del tanque, el residuo de la

lixiviación se descarga en el último compartimiento, el disolvente se adiciona en éste y la

solución concentrada que contiene el componente soluble sale por un vertedero colocado en

el primer compartimiento. El disolvente circula a contracorriente de la sustancia tratada

hasta que al final rebosa del primer compartimiento en forma más o menos concentrada. El

clasificador de plataformas múltiples es el principal aparato normalizado que aplica el

principio de circulación continua a contracorriente; consiste en una serie de dos o más

clasificadores unidos e impulsados por un mismo mecanismo; utiliza un solo tanque

dividido en dos a seis compartimientos de lavado con sus correspondientes plataformas de

escurrimiento.

3. FILTRADO. Los diferentes métodos de extracción producen líquidos concentrados de

color muy oscuro con pequeñas impurezas no tánicas, por lo que es indispensable filtrarlos,

hasta que se tornen translúcidos; se usan filtros prensa con lonas finas, las lonas se colocan

sobre los marcos de los filtros y se inicia la filtración mediante una bomba, conforme las

lonas se tapan, se incrementa la presión por último se inyecta agua caliente para lavar los

polvos que reciben el nombre genérico de cachaza.

4. DECOLORACION. Los líquidos concentrados y filtrados que se reciben en los tanques

de almacenamiento son de color rojo moreno, por lo que se deben someter a un proceso de

evaporación directa, o bien a un tratamiento químico a base de dióxido de azufre para

decolorarlos.

La sulfitación de los extractos tánicos se realiza mediante dos sistemas, a saber: escalera, en

el cual los líquidos van cayendo por gravedad y en sentido contrario asciende la

concentración de SO2, es equivalente al obsoleto proceso de cascada. El otro sistema se lleva

a cabo en una torre de 15 a 30 m de altura, llena de piedras calizas y silicosas entre las que

desciende lentamente el líquido por sulfitar, y asciende también de forma lenta el SO2, que

es inyectado en la torre a través de una pequeña regaderas y una bomba a presión.


5. EVAPORACION. Se realiza en tanques abiertos o cerrados y al vacío con calentamiento

directo o mediante vapor, en el caso de líquidos decolorados está prohibido el uso de

tanques abiertos porque se emite a la atmósfera CO2. Generalmente los tanques se evaporan

a sequedad, están provistos de un agitador interior que de manera constante raspa el fondo

para evitar que el tanino se pegue

En base al tipo de presentación los taninos se clasifican de la siguiente manera:

Concentrados líquidos, los cuales requieren de mayor evaporación, son de consistencia

semejante al caramelo, para poder vertirlos en sacos o cubas hasta quedar como un producto

amorfo con un contenido de humedad del 20 %; también se pasan por máquinas de presión

para elaborar cubos de 2 a 3 cm de arista.

Extracto en polvo, se obtiene al concentrar hasta un 45 % en vacío, a continuación el

producto es secado al vacío para reducirlo a polvo con una humedad del 5 %.

Las concentraciones más comunes son las siguientes: presentación líquida 25 al 45 % de

tanino; presentación sólida 45-65 % de tanino; presentación en polvo 55-70 % de tanino.


ACTIVIDADES DE AUTOEVALUACIÓN DE LA GUÍA

OBJETIVOS PRINCIPALES Que el alumno:

- recuerde los conceptos sobre el tema incorporados en asignaturas previas.

- Relacione los aspectos químicos, biosintéticos y botánicos de las especies productoras de

fenoles, con la farmacología descripta para estos productos.

- Utilice la bibliografía para interiorizarse del estado actual del conocimiento del tema.

- Adquiera manejo del tema general para luego optimizar su estudio farmacognóstico.

1- Construya una definición de fenoles que incluya las propiedades químicas, biosintéticas y

terapéuticas generales.

2- Teniendo en cuenta la composición química descripta en bibliografía para la droga

vegetal en estudio, clasifique los componentes de naturaleza fenólica y relaciónelos con los

usos tradicionales de la droga.

3- Defina quinonas desde el punto de vista químico y biosintético.

4- Esquematice la biosíntesis del principal constituyente de la henna. Destaque el/los

intermediario/s principales.

5- Enumere y clasifique los sistemas de Extracción utilizados para la obtención de quinonas.

Ejemplifique mediante un diagrama de flujo, la extracción y purificación de las quinonas del

lapacho.

6- Proponga un sistema cromatográfico no instrumental para obtener el perfil del extracto

enriquecido en quinonas del sen. Justifique el sistema propuesto, dibuje el cromatograma

que esperaría obtener y dibuje las estructuras de los componentes separados.

7- Construya una tabla con las drogas productoras de quinonas que se enumeran en el

programa de la asignatura, indicando nomenclatura, parte usada, componentes químicos

relacionados con quinonas (dibuje las estructuras), importancia farmacéutica.

8- Enumere y clasifique los sistemas de Extracción utilizados para la obtención de

flavonoides. Ejemplifique mediante un diagrama de flujo, la extracción y purificación de los

flavonoides de la droga vegetal conocida como cola de caballo.

9- Construya una tabla con las drogas productoras de fenoles de la Medicina Tradicional

Argentina, indicando nomenclatura, parte usada, componentes químicos relacionados con

fenoles (dibuje los núcleos químicos), importancia farmacéutica.

10- Construya una tabla con las plantas medicinales eucalipto, tilo, soja, caléndula, sophora,

crataegus, té verde, malva, vid, indicando nomenclatura, parte usada, componentes químicos

relacionados con fenoles (dibuje los núcleos químicos), importancia farmacéutica y

toxicidad.

GUIA N° 6 - FENOLES - 2017...componentes de las hojas del ginkgo o árbol de los 40 escudos, Ginkgo...

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