TEMA 1

• FARMACOGNOSIA: es la ciencia farmacológica que se ocupa del conocimiento de las materias primas de origen biológico, que el farmacéutico o la industria farmacéutica usa para la confección de medicamentos. Las materias primas biológicas son las DROGAS.

• DROGA: todas sustancia de origen biológico con principios activos que son usados para elaborar medicamentos. Se usan directamente o manipulados.

• DROGA VEGETAL: parte de la planta que contiene los principios activos con actuación farmacológica para su uso terapéutico.

• PLANTA MEDICINAL: cualquier vegetal que contenga en uno de sus órganos o en toda la planta los principios activos útiles en terapéutica o que se pueden usar como modelo para obtener nuevos fármacos por síntesis o semisíntesis.

• PRINCIPIO ACTIVO: sustancia química pura (aislada de la droga) y que es responsable de la actuación farmacológica que se atribuye a esa droga.

• MEDICAMENTO: toda sustancia medicinal (natural o sintética) con propiedades para prevenir, curar, diagnostica,... una enfermedad: se prescribe a una dosis y se ha elaborado de una forma correcta para su administración.

Por ejemplo:

ASPECTOS QUE ESTUDIA LA FARMACOGNOSIA

INVESTIGACIÓN DE NUEVOS PRINCIPIOS ACTIVOS

La Farmacognosia estudia otro tipo de drogas y otro tipo de aplicaciones de los principios activos.

• Investigación de nuevos principios activos por síntesis y semisíntesis: es importante en enfermedades que no tienen un tratamiento eficaz y en nuevos procesos infecciosos, también son útiles porque en la actualidad están apareciendo resistencias a antibióticos, por lo que hay que buscar principios activos con actividad antibiótica.

• Herramientas farmacológicas: estudia principios activos que aunque no tengan clara aplicación terapéutica clara, sirven para investigar mecanismos de acción de otros fármacos.

• Plantas alucinógenas: no tienen uso terapéutico, pero se estudian los mecanismos de acción de principios activos tienen como consecuencia la intoxicación.

• Plantas tóxicas: para evitar las intoxicaciones que producen, algunas en dosis adecuadas sí sirven en terapéutica.

• Plantas usadas en alimentación: especias,...

CIENCIAS RELACIONADAS CON LA FARMACOGNOSIA

La Farmacognosia requiere Botánica, Fisiología vegetal y animal, Bioquímica y Química orgánica; además del estudio de ciencias farmacológicas:

• Farmacodinámica: estudia los mecanismos de acción y efectos de los fármacos.

• Farmacocinética: estudia la evolución del fármaco en su paso por el organismo, es decir el proceso LADME (liberación - absorción - distribución - metabolismo - eliminación).

• Biofarmacia: influencia de la formulación farmacéutica y también de una determinada técnica de formación de un medicamento.

• Química farmacéutica: procesos de obtención de nuevos fármacos a partir de productos naturales.

• Farmacia galénica y tecnología: transformación de principios activos obtenidos de drogas en medicamentos activos y estables.

• Toxicología farmacéutica: efectos indeseables que producen los principios activos naturales o sintéticos sobre organismos vivos.

UTILIZACIÓN DE PLANTAS MEDICINALES

• Uso de la planta entera o parte de ella: del estudio de los efectos que producen en el organismo se encarga la FITOTERAPIA. P.e.: tomillo, romero, canela, cáscara sagrada,... (se usan enteros o parcialmente) porque la actuación radica en los principios activos.

• Para extraer los principios activos y utilizarlos como tales: aún se extraen principios activos y se usan directamente. En ocasiones es más fácil cultivar y obtener principios activos que realizar una síntesis. P.e.: la morfina se obtiene de la adormidera, pero ahora se está cultivando Papaver bracteatum, que no sintetiza morfina, pero sintetiza otro alcaloide, la tebaína, que se transforma en el laboratorio en otros alcaloides, como la morfina.

• Heterósidos cardiotónicos.

• Pilocorpina: se usa como miótico en el tratamiento del glaucoma.

• Para extraer sus principios activos y modificarlos en el laboratorio: l

• Diosgenina: de ella se obtienen las hormonas esteroideas, es una saponina triterpénica obtenida de algas dioscóreas, pero ahora se están estudiando solanáceas.

• Antropina: se obtiene de la Belladona, del Estramonio,... sus moléculas se modifican y se transforman en antiasmáticos.

Estos procesos de modificación se realizan para obtener fármacos más

activos (a veces con leves cambios en la estructura se aumenta el efecto); para disminuir los efectos secundarios o los efectos tóxicos; para dar sustancias más o menos solubles y favorecer la absorción; para que sean más resistentes a algunas enzimas. Hay una razón muy importante y es que cuando se aísla un principio activo natural la industria farmacéutica modifica su estructura simplemente para obtener una patente de derivado.

Estos cambios suelen ser:

1 ) Modificaciones de un grupo funcional.

2 ) Estereoquímica intrínseca.

3 ) Configuración de un carbono cuaternario.

Las plantas son fuente importante de principios activos y de ellas se obtienen estructuras químicas muy complejas. Es una ciencia de evolución rápida.

TEMA 2

FUENTES DE OBTENCIÓN DE DROGAS

El 50% de los fármacos comercializados son de fuentes naturales (principios activos usados como tal o análogos).

- Mundo terrestre: es el que más participación tiene; el reino vegetal más que el animal.

- Mundo marino: muy importante para principios activos porque la flora y muchos organismos marinos están aún sin estudiar. La obtención de materias primas es más dificultosa que en la tierra. Hay muchas sustancias (p.e.: carracenatos de algas, usados como laxantes) y también se obtienen sustancias modificables.

- Metabolismos biotecnológicos: son de 2 tipos:

Se puede aumentar el rendimiento introduciendo un microorganismo en un cultivo de células vegetales. También por recombinación genética se puede inducir la formación de un principio activo nuevo que la planta no sintetiza normalmente. P.e.: el Penicilliun produce la penicilina.

PROCEDENCIA DE LAS PLANTAS MEDICINALES

• Flora espontánea

• Flora cultivada: p.e.: el taxol se obtiene en muy bajo rendimiento, y además el árbol muere al descortezarlo. Ahora se está viendo que el Taxus baccatta tiene estructuras similares al taxol y por procesos de laboratorio se obtiene taxol.

El objetivo del cultivo es obtener una cantidad importante para obtener los principios activos en las cantidades necesarias para la obtención del fármaco.

Ventajas:

Inconvenientes:

FACTORES QUE AFECTAN AL CULTIVO DE PLANTAS MEDICINALES

• Climáticos y atmosféricos: son los más importantes antes de elegir la zona donde cultivar:

• Temperatura: tienen una influencia fundamental en la biosíntesis de principios activos.

• Humedad: del suelo y del ambiente, que también influye en los principios activos.

• Radiación solar: influye en el % de principios activos y en la naturaleza química de los componentes que sintetiza.

• Régimen de viento: modifica los factores climáticos.

• Edáficos: son importantes sobre todo en la composición química.

• Características físicas: la textura del suelo, que determina la porosidad.

• Composición química: la composición química del suelo determina la naturaleza química de sus principios activos, puede hacer que varíe su pH: Hay que tener en cuenta la cantidad de materia orgánica y sustancias minerales. Algunas plantas con abonos nitrogenados se ha visto que producen metabolitos secundarios nitrogenados.

• Topográficos: la altura influye en la temperatura y en la radiación solar. A altas temperaturas hay menos temperatura y más radiación solar.

SELECCIÓN Y MEJORA

• Selección natural o conservadora: es seleccionar una serie de plantas madre, que serán reproducidas, a partir de la flora espontánea. Las plantas madre tienen que cumplir: buen desarrollo, alto contenido en principios activos, resistencia a factores ambientales,... Después se reproducen vegetativamente para conservar los caracteres genéticos, entonces se implanta el material en una zona con una climatología adecuada para esa especie particular.

• Selección artificial: modificación en el material genético de la planta mediante mutaciones, que son alteraciones del DNA cromosómico, por métodos físicos o químicos, o mediante hibridaciones, que es cruzar 2 variedades distintas o de especies distintas o próximas para juntar en una misma variedad los factores genéticos interesantes de ambas.

MULTIPLICACIÓN

• Por semillas: hay que realizar un estudio analítico de la viabilidad de las semillas.

• Por vía vegetativa: usar órganos de la planta (subterráneos o aéreos) y a partir de ahí se produce la multiplicación.

RECOLECCIÓN

De ello depende la calidad del producto obtenido.

• Elegir el momento óptimo: en el que el contenido en principios activos sea más elevado. Se elige dependiendo de la madurez de la planta, de la estación el año, del régimen de lluvias (ya que ejerce el efecto de lavado, disminuye la cantidad en principios activos), no se debe recolectar en época de lluvias, la hora del día (por el grado de insolación).

• Forma de realizarlo: hay 2 formas:

• Manual: ya no se usa porque aumenta los costos. Solo se usa para casos en que el órgano es muy frágil o si el terreno no permite la entrada de máquinas.

• Mecanizado.

• Características del órgano que se recolecta: las unidades se colectan antes de la floración, los frutos carnosos antes del proceso de maduración y los frutos secos cuando ya han madurado completamente.

CONSERVACIÓN

• Eliminar las sustancias extrañas que haya en el material.

• Eliminar el agua: dependiendo del órgano hay más o menos agua.

En las plantas hay enzimas que actúan en presencia de agua. Si la planta está viva los productos de síntesis y degradación están en equilibrio, pero luego solo los de degradación. Entonces hay que destruir las enzimas y quitar el agua.

Hay 2 métodos de conservación:

• DESECACIÓN: inhibir la actuación de enzimas reversiblemente. Hay que eliminar el agua de la vegetación sin alterar los principios activos. En la planta hay agua de vegetación y agua de constitución. El agua de vegetación está en proporciones variables y depende del grado de humedad del ambiente y del suelo, se elimina rápido sin alcanzar altas temperaturas. El agua de constitución está en los tejidos, está en proporción fija dependiendo del órgano y de la especie, se elimina difícilmente, habría que hacer una calcinación, pero como no interfiere no hace faltas eliminarla. La desecación se puede hacer:

• A temperatura ambiente: hay que distribuir en capas muy finas separadas, sobre lienzos,... nunca en contacto con el suelo, hay veces que hay que trocear. Se puede secar al aire libre en presencia de radiación solar o a ala sombra y bajo abrigo, dependiendo del órgano. Es un proceso muy lento, por lo que se pueden formar hongos o mohos, por lo que hay que observar el secado y eliminar las partes atacadas por microorganismos.

• Con calor artificial: pasar aire caliente y seco al material vegetal. Se usan:

• Estufas o armarios de desecación: con un foco calorífero haciendo que circule el calor y tiene un ventilador.

• Túneles o torres de desecación: en los túneles hay hasta 24 m. De longitud con raíles por los que circulan unas vagonetas con bandejas con rejillas donde se pone el material a desecar. Tiene 2 puertas: una de entrada y una de salida. Tiene un foco de calor para calentar el aire, que circula en sentido contrario a las vagonetas. Las torres son en vertical.

• Otros procedimientos:

• Radiaciones IR: pero hay principios activos que se pueden alterar y es caro, por lo que se usa en determinados casos.

• Estufa vacío: estufa donde se sujeta la planta a una temperatura, pero al vacío. El secado es rápido, y sólo se usa para productos muy higroscópicos. Tiene ventajas: el tiempo de secado es corto y no se alteran los principios activos.

• Liofilización: congelar el material vegetal rápidamente y luego producir una sublimación. Dura poco tiempo y la planta conserva un buen estado morfológico. Se usa para extractos.

• Secado por microondas: no se usa.

• ESTABILIZACIÓN: inhibir las enzimas irreversiblemente. En la mayoría de los casos no se requiere este paso, con una desecación y una conservación buena es suficiente para conservar.

• Hacer pasar alcohol a altas temperaturas durante 30 minutos: con esto los sistemas enzimáticos se tienen que haber desactivado, el inconveniente es que hay principios activos que son solubles en alcohol y a altas temperaturas, lo que produce que disminuyan.

• Calor húmedo: usando vapor de agua, también puede extraer principios activos (los muy polares), pero lo peor es que produce hidrólisis.

• Vapor de alcohol (95º): se hace pasar a presión durante 5 minutos aprox. a través del material.

• Otros disolventes: metanol,... pero también extraen los principios activos.

• Calor seco: se suele hacer en armarios donde se somete el material a 80 - 100º durante poco tiempo. El inconveniente es que puede producir el secado de la parte externa, pero no la eliminación total del agua del interior y se pueden perder principios activos.

• Otros procesos:

• Radiaciones ultravioleta.

• Corriente de alta frecuencia: es muy caro, pero no altera el aspecto morfológico del material vegetal.

ALMACENAMIENTO

El almacenamiento hay que realizarlo en condiciones en que se evite:

- Desarrollo de microorganismos.

• Actuación de insectos.

• Degradación por la humedad.

Tienen que ser sitios frescos, secos y con luz. Dependiendo del órgano y

del principio activo las condiciones de almacenamiento son diferentes.

TEMA 3: CONTROL DE DROGAS

Para garantizar la cantidad, ya que las drogas van a formar parte de un producto terapéutico, es necesario una estandarización de esas drogas. Todos los controles y normas a seguir están en las Farmacopeas, hay monografías con toda la información necesaria (procedimiento cantidades,...)

CONTROL DE IDENTIDAD

Es el punto de partida para los siguientes pasos. Hacemos ha identificación botánica, y para eso hay que hacer a su vez:

• Ensayos morfológicos: muchas veces sólo tenemos la droga (parte medicinal), otras veces disponemos de toda la planta y otras de un órgano, que es lo que habrá que analizar. Estos ensayos sólo nos proporcionan orientación.

• Si es un tallo estudiaremos: dimensiones, forma, color, si es herbáceo o leñoso, erecto o rastrero, presencia de pelos (tectores o glandulosos)

• Si es una hoja: duración (caduca o perenne), forma, tamaño.

• Si es corteza: origen (tronco, rama, raíces), preparación (corteza completa, parte inferior de la misma) tamaño, forma, aspecto de la superficie externa,...

• Ensayos histológicos:

• Si partimos de la droga entera: corte y observar al microscopio.

• Si partimos de la droga pulverizada: estudio micrográfico, observación al microscopio.

Para favorecer la observación al microscopio, existen varias sustancias:

• Reactivos aclarantes: expanden las estructuras, por lo que es fácil verlas. P.e.: agua, glicerina, potasa y sosa cáustica, hidrato de cloral.

• La glicerina es un reactivo energético y se tiene que usar muy concentrado, por lo que aumenta la viscosidad y no se ve tan claro.

• La potasa y la sosa son muy energéticos pero pueden destruir membranas.

• El hidrato de cloral hay que usarlo concentrado (bastante viscoso)

• Reactivos de tinción: para hacer más patentes estructuras concretas.

• Cloruro de zinc: cuando queremos teñir estructuras celulósicas, que aparecerán azules. También tiñen estructuras ligninícas de amarillo y féculas de violeta.

• Floroglucina clorhídrica: sólo tiene estructuras lignificadas de rojo.

• Agua de yodo: tiñe de azul o violeta las féculas.

• Sudan III: tiñe de rojo-anaranjado tejidos suberificadas y cutinizados. También tiñen otros compuestos celulares.

Diferentes tejidos vegetales

• Parénquima: células de paredes delgadas. Constituye el tejido fundamental de la plantas (donde se producen las actividades esenciales). Hay en hojas, tallo y raíz.

• Colénquima: células de paredes gruesas no lignificadas. Son el sostén de tejidos en crecimiento.

• Esclerénquima: células de pareces gruesas lignificadas. Constituye el tejido de sostén de órganos adultos. Está formado por fibras (más alargadas) y células pétreas o esclereidas (tienen distintas formas y tamaños).

• Tejidos que forman parte del sistema conductor: xilema (formado por traqueidas y vasos, encargados de transportar sustancias inorgánicas) y floema (formado por elementos cribosos, fibras, células pétreas y otros transportan sustancias orgánicas).

• Ensayos microscópicos: cuando tenemos una droga pulverizada hay que observar olor, el color y el sabor. P.e. si es un polvo verde suponemos que es una hoja, si es marrón es corteza,... Hay que conocer las distintas estructuras que puede haber en una droga pulverizada:

• Células con membrana celulósica: parenquimáticas, epidérmicas, estomáticas, y pelos o tricomas (tectores, glandulares o especializados). Reactivo: cloroyoduro de zinc.

• Células con membrana lignificada: fibras (sencillas o cristalíferas), células pétreas y vasos (anillados, reticulados y escualiformes). Reactivo: fluoroglucina clorhídrica.

• Células de membrana suberificada: Reactivo: Sudan III.

• Contenidos celulares:

• Granos de fécula: el contenido en fécula varía según la planta y la parte. Se tiñe de azul oscuro con agua de yodo.

• Cristales: pueden ser de oxalato cálcico (se encuentran formando distintas estructuras: drusas, rafidios, cristales prismáticos) y de carbonato cálcico (en forma de polvo). Los cristales no se tiñen, sólo con hidrato de clorán, que es un aclarante. Hay un método para distinguir si los cristales son de oxalato o carbonato, que es tratando la droga con un ácido fuerte (HCl), ya que los cristales de oxalato se disuelven y los de carbonato no.

• Gotas de grasa: Reactivo: Sudan III.

• Gotas de esencia: Reactivo: Sudán III.

• Ensayos fitoquímicos cualitativos: indican qué compuestos hay, normalmente son productos del metabolismo secundario de plantas.

CONTROL DE CALIDAD

Es la determinación de la composición: principios activos o sustancias extrañas.

• Determinación de la humedad: para saber si la desecación ha sido eficaz y si la droga se ha almacenado en condiciones óptimas. Se usa:

• Método gravimétrico: se mete la droga en una estufa a 140 ºC durante 1 hora, se seca y se pesa, se mete en el desecador y se pesa,... hasta que coincidan dos pesadas. Existen drogas con alto contenido en esencias, y el método gravimétrico no distingue si la pérdida es agua o esencia.

• Método de la mezcla azetotrópica: se mete la droga en el matraz con agua y un disolvente inmiscible en agua y se calienta. Cuando hierve las esencias son arrastradas en corriente de vapor de agua. En el refrigerante condensan y caen al tubo graduado.

• Métodos químicos: usando reactivos que reaccionen con agua, se usa el reactivo de Karl Fisher, que en contacto con el agua pierde el color oscuro.

• Determinación de cenizas: importante para sustancias extrañas.

Existen distintas determinaciones:

• Determinación de cenizas totales: incinerando la droga, se mete en un crisol, se mete en una mufla (700 ºC) durante 48 horas y se supone que se ha producido una combustión completa, se pesa y ese es el contenido total en cenizas.

• Determinación de cenizas solubles: se hace a partir de las cenizas totales: se ponen en un filtro y se hace pasar agua. Las solubles en agua se filtrarán, se pesa lo que queda en el filtro y por diferencia se calculan las solubles.

• Cenizas insolubles en HCl: las cenizas se lavan con HCl al 30%, se detectan oxalatos y carbonatos. Las cenizas solubles en ácido se filtrarán.

• Cenizas sulfúricas: igual, pero echando sulfúricos.

• Determinación de extractos: es el % de compuestos que se

solubilizan en un extracto. Dependiendo de la polaridad del disolvente se extraen unas sustancias u otras.

• Determinación de residuos de pesticidas: existen unos requerimientos máximos para que una droga pase el control de calidad.

• Determinación de contaminación microbiana: antes de usarlo hay que hacer un recuento de bacterias.

ACTIVIDAD FARMACOLÓGICA

• Tener idea de la actividad de esa droga.

• Que la droga no tenga toxicidad.

Los ensayos farmacológicos se hacen en un animal entero o con un

órgano aislado: con un órgano aislado no hay interferencias con otros órganos, pero por otro lado no es una situación real).

TEMA 4: GLÚCIDOS

• Los glúcidos son lo mismo que hidratos de carbono y que azúcares.

• Es lo que aparece en mayor proporción en los vegetales.

• Son sustancia de metabolismo primario.

• El vegetal los necesita para vivir.

• Son los primeros compuestos que se forman en la fotosíntesis.

• Constituyen la primera fuente de reserva de energía del vegetal.

• Su fórmula general tiene C, O, H: Cn(H2O)m.

CLASIFICACIÓN EN FUNCIÓN DE SU ESTRUCTURA

• OSAS: los más sencillos, los monosacáridos. Son unidades de azúcar.

• ÓSIDOS: formados por más de un monosacárido. Se clasifican en:

• Holósidos: es una unión de osas (monosacáridos). Si son 10 o menos osas es un oligosacárido; si son más de 10 osas es un polisacárido.

• Heterósidos: formados por azúcares y otras estructuras distintas.

MONOSACÁRIDOS

Son azúcares en cuya estructura existen numerosos grupos hidroxilo (OH). Siempre va a haber un grupo carbonilo, que puede estar en forma de cetona o aldehído..

Los monosacáridos más comunes son glucosa y fructosa, y en menor proporción xilosa, ramnosa y galactosa.

Todos los monosacáridos son ópticamente activos, es decir, que tienen un carbono asimétrico. Son casi todos solubles en agua.

CLASIFICACIÓN EN FUNCIÓN DE LA LONGITUD DE LA CADENA

Según el número de carbonos son: 3C (triosas), 4C (tetrosas), 5C (pentosas), 6C (hexosas),...

CLASIFICACIÓN EN FUNCIÓN DEL GRUPO CARBOXÍLICO

• Si tienen un aldehído: aldosas (lo más común).

• Si tienen una cetona: cetosas.

Los azúcares tienen un centro quiral, entonces hay dos isómeros:

• Serie D: OH del centro quiral a la derecha (más alejado de la función carboxílica).

• Serie L: OH del centro quiral a al izquierda.

La mayoría de los azúcares se ciclan, entonces se une el C1 con el último y se forman:

• Furanosa: si el azúcar que se cicla es de 5C.

• Piranosa: si es de 6C.

DERIVADOS DE LOS MONOSACÁRIDOS

• Desoxiazúcares: azúcar que ha perdido uno o más grupos OH por reducción. Estos azúcares se nombran p.e.: desoxiglucosa (si pierde un OH); 2,6-desoxiglucosa (si ha perdido dos OH: uno en el 2 y otro en el 6).

• Ribosa: forma parte del ARN.

• Fructosa.

• Fructosa.

• Ramnosa.

• Digitoxosa: en los Heterósidos cardiotónicos.

• Ácidos urónico: por ejemplo que el grupo carboxilo se transforme en un grupo ácido (COOH).

• Ácido glucorónico: procede dela glucosa.

• Ácido galacturónico: procede dela galactosa.

• Polioles: son estructuras en que el grupo carboxilo se convierte en un hidroxilo.

• Glicerina: forma parte de los lípidos del organismo.

• Monitol.

• Sorbitol.

• Xilitol.

• Aminoazúcares: cualquier grupo OH de la molécula aparece sustituido por un grupo amino. Apenas aparecen en vegetales superiores.

• Glucosamina: aparece formando parte de moléculas como la heparina, que es un anticoagulante.

• Monosacáridos ramificados: cualquiera de los OH está unido a otra función.

• Estrepsona: forma parte de la molécula de estreptomicina, que es un antibiótico.

CARACTERIZACIÓN DE LOS MONOSACÁRIDOS

Casi todos son solubles en agua y parcialmente solubles en alcohol. Ahora se obtienen de moléculas grandes que se rompen y se extrae.

EXTRACCIÓN

• Obtención por transformación de precursores.

• En material fresco se extrae como metanol o etanol, se filtra, se concentra y se obtiene un extracto rico en monosacáridos. Después de esto no se obtienen sólo azúcares, hay otras sustancias, por lo que se somete el extracto a un análisis.

ANÁLISIS

• Separación del azúcar del resto de componentes.

• Aislamiento.

• Identificación.

La separación y el aislamiento se consiguen mediante MÉTODOS

CROMATOGRÁFICOS:

• Cromatografía en papel (CP): se hace con papel Whatmann nº2, que es lento, tarda unas 24 horas.

• Cromatografía en capa fina (CCF).

• Cromatografía líquida de alta resolución (HPLC): se hace en una columna y se pasa el fluyente a un medio o alta presión.

• Cromatografía de gases: (CG): es en la columna pero de compuestos volátiles. Para pasar el azúcar volátil se hace por acetilación.

Para la identificación se utilizan MÉTODOS ESPECTROSCÓPICOS:

• REM de protón o de C13. Estos pasos ya dicen lo que es:

• Espectroscopía de masas. D-glucosa, ...

MONOSACÁRIDOS DE INTERÉS TERAPÉUTICO

• Glucosa:

• Aldohexosa.

• Se obtiene por hidrólisis enzimática del almidón.

• Uso: preparación de soluciones parenterales. Se asimila directamente en el organismo.

• Fructosa:

• Aldopentosa.

• Siempre está ciclado como furanosa.

• Se obtiene por hidrólisis ácida de polisacáridos como insulina y sacarosa.

• Uso: preparación de soluciones parenterales y como edulcorante para diabéticos.

• Sorbitol:

• Es un poliol.

• Se obtiene por hidrólisis enzimática del almidón previamente tratado para sustituirlo por OH.

• Uso: edulcorante en diabéticos, para aumentar la absorción de vitaminas y como materia prima para elaborar emulsiones.

• No se asimila directamente.

• Manitol:

• Es un poliol.

• Se obtiene por hidrólisis del almidón y reducción catalítica del almidón (quitarle 1C).

• No es directamente asimilable.

• Se puede administrar por vía parenteral como diurético osmótico, por vía oral como laxante suave y en preparados alimenticios para diabéticos.

• Xilitol:

• Es un poliol.

• Se obtiene por reducción de xilosa (monosacárido).

• Uso: edulcorante, tiene un efecto secundario, que es que en altas dosis produce diarreas.

• Fitina:

• Es un ciclitol.

• Se obtiene a partir del salvado de trigo previamente tratado con ácido fuerte y precipitado con NH3O.

• Uso: tratamiento de litiasis biliar (cálculos renales).

OLIGOSACÁRIDOS

Son moléculas de azúcar que no son sencillos. Tienen hasta 10 monosacáridos. La unión se produce por un enlace osídico en distintos sitios.

CLASIFICACIÓN SEGÚN SU COMPOSICIÓN

• Homogéneos: siempre el mismo monosacárido. P.e. la maltosa (glucosa).

• Heterogéneos: son distintos monosacáridos. P.e. la sacarosa (fructosa/glucosa).

CLASIFICACIÓN SEGÚN LA FORMA DE LA CADENA

• Lineal.

• Ramificado.

• Cíclico.

CLASIFICACIÓN SEGÚN LA LONGITUD DE LA CADENA

• Disacárido: 2 monosacáridos.

• Reductor: al unirse, si en la unión hay grupos OH en el carbono anomérico. P.e. la maltosa.

• No reductor: no hay grupos OH. P.e. la sacarosa.

• Trisacárido: 3 monosacáridos.

• Tetrasacárido: 4 monosacáridos.

.

.

.

• Decasacárido: 10 monosacáridos

CARACTERIZACIÓN DE OLIGOSACÁRIDOS

• Semejante a monosacáridos.

• RMN y masas: son más útiles en oligosacáridos que en monosacáridos.

OLIGOSACÁRIDOS DE INTERÉS TERAPÉUTICO

• Sacarosa:

• Está formada por glucosa + fructosa.

• Se obtiene de la remolacha (Beta vulgaris), de la que se usa la raíz: se cogen las raíces, se cortan y se meten en agua, las sacarosas salen y se disuelven, a altas concentraciones cristaliza; y se la caña de azúcar (Saccharum officinarum), de la que se extrae presionando el tallo, y sale un zumo rico en sacarosa, que cristaliza.

• Uso: excipiente de especialidades farmacéuticas.

POLISACÁRIDOS

Son moléculas glucídicas con más de 10 monosacáridos, y tienen un alto peso molecular.

FUNCIONES DE LOS POLISACÁRIDOS

• Función estructural: para que la planta tenga las estructuras erguidas. P.e.: la celulosa.

• Función energética: son fuente de la energía del vegetal. P. e. :almidón, glucógeno e inulina.

• Prevención de desecación: el mucílago preserva la humedad.

• Defensa y protección: frente a microorganismos, agresiones,...P.e.: gomas.

CARACTERIZACIÓN DE POLISACÁRIDOS

• EXTRACCIÓN:

• Son solubles en agua: se extraen con agua; algunos se hinchan y otros forman soluciones viscosas.

• Son insolubles en alcohol, acetona, pirimidina y otros solventes orgánicos: de esta forma se pueden cristalizar ya extraídos.

• AISLAMIENTO:

• Cromatografía de intercambio iónico.

• Cromatografía por filtración.

• Cromatografía por afinidad.

• IDENTIFICACIÓN:

• Hidrólisis parcial o total (ácida, básica o enzimática).

• Degradación alcalina.

• Metanolisis.

• Reacciones de reducción específica.

• Técnicas espectroscópicas.

CLASIFICACIÓN

• Obtenidos de plantas:

• Homogéneos: formados por un solo monosacárido.

• Almidón:

• Principal reserva de energía de la planta.

• Formado por amilosa y amilopectina, las cuales se distinguen en que la amilosa es un polisacárido lineal y la amilopectina es ramificado.

• Obtención: de raíces y rizomas de distintas especies: patata, remolacha y granos de cereales.

• Uso: base para la obtención de monosacáridos (glucosa) y formulación de comprimidos y geles.

• Celulosa:

• Principal constituyente de paredes celulares.

• Polímero lineal de  - D -glucosa.

• Tiene conformación de silla de montar, que es muy estable.

• Se obtiene de algodón y madera.

• Uso: estabilizante de suspensiones y diluyente y desintegrante en la compresión.

• Derivados: ésteres y éteres.

• Ftalato de hidroxipropil - metil - celulosa: microencapsulado de liberación prolongada.

• Carboximetilcelulosa: solución para aplicación de lentes de contacto.

• Inulina:

• Polímeros de la fructosa unidas a una glucosa terminal.

• Se obtiene de órganos subterráneos de dicotiledóneas.

• Usos: diurético suave.

• Se excreta por el riñón.

• Heterogéneos:

• Sustancias pécticas:

• Es la sustancia que produce la adhesión entre las células de la lámina media de la pared celular.

• Formadas por largas cadenas de ácido D - galacturónico con distintos grados de metilación entre los que se intercalan otras osas.

• Tienen una evolución: cuando se forman tienen muchos metilos (propectinas), según evolucionan pierden metilos y forman una estructura casi sin metilos (ácido péctico). En la metilación media están las pectinas.

• Son incoloras, sólidos amorfos, se hinchan con agua.

• Se obtienen de cáscaras de naranja, de pomelo, de manzana y de remolacha (peor calidad).

• Usos:

• Reguladores del tracto intestinal: aumentan el peristaltismo, por eso son eficaces en el tratamiento de afecciones intestinales, antidiarreicos.

• Fibras solubles: el consumo continuado de pectina regula el colesterol, por lo tanto sirve para paliar afecciones cardiovasculares.

• Técnicas farmacéuticas: retardantes de eliminación para que la absorción sea más lenta; fabricación de pomadas y geles.

• Industria alimentaria: aditivos.

GOMAS

• Son productos patológicos de las plantas que exudan de los órganos vegetales después de un

• Son polímeros de ácidos hexaurónicos, que tienen grupos metilo y acetilo y en medio otra sustancia.

• Son solubles en agua y forman soluciones viscosas. Algunas forman geles, que son menos viscosas.

• Se obtienen de plantas de climas áridos, ya que absorben agua.

Hay 3 gomas importantes en terapéutica:

• Goma arábiga:

• Se obtiene de tronco y ramas de la Acacia sengal.

• Es un polisacárido ramificado.

• Su estructura básica: galactosa, y sobre ella hay arabinosa, ácido galacturónico, ramnosa,...

• Usos: emoliente (sustancia suavizante) y emulsionante; en la industria alimentaria como aditivo (para dar constitución viscosa) y para la elaboración de formas farmacéuticas.

• Goma de tragacanto:

• Extracción gomosa de tronco y ramas de Astragalus gummifer.

• Se compone de tragacantina (arabinosa y galactosa), que es neutra; y de basorina (ácido galacturónico, galactosa, xilosa y fructosa), que es ácido. También posee almidón.

• Usos: laxante mecánico, elaboración de suspensiones y como aglutinante.

• Goma karaya:

• Exudación gomosa de Stercullia urens.

• Polisacárido ácido, porque tiene ácido galacturónico, ramnosa, galactosa y ácido glucurónico.

• Usos: tiene propiedades saciantes (cuando llega al estómago da sensación de saciamiento), preparación de polvos para la sujeción de dentaduras postizas (adherente).

MUCÍLAGOS

• En presencia de agua se hinchan (hasta 100 veces su peso) formando soluciones viscosas y geles no adherentes.

• Tienen función de: reserva energética, reserva de agua y función estructural del vegetal.

• Polisacáridos heterogéneos: galactosa, manosa, glucosa y derivados de osas (ácidos).

• Clasificación (según el nº de ácidos urónicos):

• Mucílagos neutros: polímeros heterogéneos de manosa.

• Mucílagos ácidos: hay derivados ácidos de osas.

• Obtención: de plantas superiores (la que más mucílagos tiene es la semilla de zaragatona: gº Plantago) y de algas.

• Usos: laxante mecánico y tratamiento de alteraciones de la piel (aloe, tilo, etc.).

AGAR

• Polisacárido que se obtiene de algas rojas (Gº Gracilaria).

• Polisacárido complejo, mezcla de 2 fracciones: agarosa (polímero de galactosa escasamente sulfatada) y agaropectina (sulfatada y con ácido pirúvico).

• Soluble en agua caliente pero en fría forma un gel.

• Usos: laxante mecánico, medios de cultivo, alimentación y técnicas cromatográficas.

CARRAGENINAS

• Se obtiene con radicales sulfato.

• Clasificación según la posición que los grupos sulfato ocupan en la galactosa.

• En agua forman soluciones viscosas o geles, en función del tipo de carrageninas.

• Usos: laxante mecánico y protectores de mucosa; en alimentación como gelificante y emulsionante; en Farmacia para la formulación de cremas y emulsionantes.

ALGINATOS

• Se obtienen de las lagas pardas (Gº Lauvinaria).

• El principal componente de la pared celular es la algina, que abarca tanto ácido algínico como alginatos. Los alginatos se consiguen como sales de ácido algínico (ácido algínico en presencia de Na+, Mg2+,...).

• Estructura compuesta por 2 ácidos urónicos: manurónico y gulurónico.

• El ácido algínico es insoluble en agua y los alginatos forman soluciones viscosas.

• Usos: saciantes y hemostáticos (evitan la coagulación), emulsificantes, estabilizadores de suspensiones y excipiente.

DEXTRANO

• Polisacárido homogéneo: glucosa.

• Se obtiene de microorganismos (Leuconostoc mesenteroides y L. dextranicum) con adición de sacarosa: El microorganismo produce una enzima, dextranglucosanos, que rompen la unión glucosa - fructosa de la sacarosa, y las glucosas son liberadas para formar dextranos.

• Son moléculas muy grandes, hay que hidrolizarlas para su uso medicinal.

• Usos: expansores del plasma (sustancias que sustituyen el plasma), colirios. El sulfato de dextrano se usa como anticoagulante y antinflamatorio tópico para el tratamiento de varices y trombos.

TEMA 5: HETERÓSIDOS

Se componen siempre de:

Aglicón o genina + Azúcar Heterósido + Agua

INFLUENCIA DE LOS AZÚCARES

• Favorecen la solubilidad.

• Favorecen la circulación por el organismo.

• Aumentan la velocidad de absorción y facilitan su eliminación.

• Aumentan el poder de acción farmacodinámica (los Heterósidos son más activos que los aglicones).

CLASIFICACIÓN

• Por el átomo de unión:

• C - Heterósidos: el azúcar se une a un carbono.

• O - Heterósidos: el azúcar se una a un oxígeno.

• N - Heterósidos: el azúcar se une a un nitrógeno.

• S - Heterósidos: el azúcar se une a un azufre.

• Por el nº de uniones del azúcar:

• Monodesmósidos: tiene unidos azúcares en una sola posición.

• Bidesmosidos: tienen 2 o más partes de unión.

• Según sean primarios o secundarios:

• Primarios: genina - n(azúcar) - azúcar. Están en la planta fresca.

• Secundarios: han perdido el azúcar terminal: genina - n(azúcar). Están en la planta seca.

• Por la naturaleza de la genina:

• Fenólicos.

• Cumarínicos.

• Flavonicos.

• Antociánicos.

• Antraquinónicos.

• Saponínicos.

• Cardiotónicos.

• Cianogenéticos.

PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS

• Los heterósidos son siempre solubles en agua y mezclas hidroalcohólicas; los aglicones son solubles en agua.

• Los heterósidos son fácilmente cristalizables (se obtienen fácilmente en forma pura).

• Son ópticamente activos.

• No tienen poder reductor (el OH del azúcar interviene en el enlace).

EXTRACCIÓN DE HETERÓSIDOS

• Desde la planta fresca (primarios).

• Desde la planta seca (secundarios).

CARACTERIZACIÓN

• Hidrólisis ácida. rotura de la unión

• Hidrólisis enzimática. aglicón - azúcar

• Reacciones de identificación de geninas.

HETERÓSIDOS SAPONÍNICOS

• También se llaman saponinas o saponósidos.

• Se componen de 2 partes: azucarada y aglicón (llamada sapogeninas).

• Se clasifican según el nº de azúcares que se unen a la genina:

* Saponinas monodesmosídicas.

* Saponinas bidesmosídicas.

• Otra clasificación es según la naturaleza del aglicón, que puede tener 2 estructuras:

*Estructura triterpénica: tiene 30 átomos de C. Son los más abundantes.

• Pentacíclicos: 5 átomos de 6 C.

• Tetracíclicos: 4 ciclos de 6 C.

*Estructura esteroídica: tienen 27 átomos de C.

• Derivados del espirostano.

• Derivados del furostanol.

DISTRIBUCIÓN

• Animales inferiores

• Plantas superiores (dicotiledóneas: triterpénicos; monocotiledóneas: esteroídicas) e inferiores.

PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS

• Tensoactivos: sustancias capaces de disminuir la tensión superficial de los lípidos.

• Tienen poder hemolítico: capacidad de romper glóbulos rojos.

• Son ictiotóxicos: tóxicos para animales de agua fría.

• Solubilidad: siempre soluble en agua y alcohol e insolubles en disolventes orgánicos polares. Los aglicones son insolubles en agua.

CARACTERIZACIÓN

• Extracción: con agua y alcohol de alta graduación porque si es de baja graduación la saponina bidesmosídica se cicla y ya no es la misma saponina.

• Ensayos:

a ) Cualitativos:

• Aparición de espuma

• Efecto hemolítico.

• Reactivo de Liebermaun - Bouchard, que tiñe los triterpénicos de rojo y los esteroídicos de azul verdoso.

• Reactivo de Carr - Price: solo determina triterpénicos.

• Vainillina sulfúrica: sólo triterpénicos.

• Anisaldehido sulfúrico: sólo triterpénicos.

b ) Cuantitativos:

• Índice de espuma.

• Índice de hemólisis: dilución a la que hay que llenar un gramo de droga para que produzca una hemólisis total (rompe todos los glóbulos rojos de la muestra).

• Gravimetría: determina las sapogeninas (porque el extracto se hidroliza y solo quedan las geninas)

• HPLC: determinación de la concentración de saponinas.

ACTIVIDAD FISIOLÓGICA

• Acción irritante celular:

• Pulmonar: aumenta las secreciones pulmonares y por tanto tiene efecto expectorante y antitusivo.

• Renal: aumenta la circulación renal y también la filtración glomerular, por tanto tienen efecto diurético.

• Hemático: tóxicos por vía intravenosa, pero no por vía oral porque no entran en contacto con los hematíes.

• Acción antidematoso y antinflamatorio.

• Acción antihemorroidal y cicatrizante.

• Acción adaptógena.

• Acción antimicrobiana, antivírica, antimicótica y molusquicida.

USOS

• Terapéutico: expectorantes, diuréticos y venotónicos.

• Industrial: agentes espumantes y emulgentes.

HETERÓSIDOS CARDIOTÓNICOS

DISTRIBUCIÓN

Sólo se encuentra en 4 familias botánicas de plantas superiores: escrofulariáceas, ranunculáceas, apoquináceas y liliáceas.

ESTRUCTURA QUÍMICA

• Núcleo esteroídico compuesto por 4 anillos:

• Tienen un anillo de lactona ,  insaturado (posición 17).

• Anillos A y B en cis.

• Anillos C y D en cis.

• Anillos B y C en trans.

• Los azúcares se unen en el 3, y se unen derivados de monosacáridos (desoxiazúcares).

CLASIFICACIÓN

Según la naturaleza de la lactona:

1 ) Cardenólidos: en el C 17 tienen una lactona pentagonal. Los azúcares que se unen son: ramnosa, digitoxosa y cimarosa.

2 ) Bufanólidos: en el C 17 tienen una lactona hexagonal. Se unen: glucosa y ramnosa.

PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS

• Más o menos solubles en agua dependiendo del número de OH que lleve el azúcar (parte glucídica).

• Sabor amargo.

• Inestabilidad en medio básico.

CARACTERIZACIÓN

• Extracción: agua y alcohol.

• Ensayos:

a ) Cualitativos:

• Reacciones coloreadas para:

• Identificar azúcares.

• Identificar al núcleo esteroídico.

• Identificar el anillo lactónico: usa reactivos que rompen la lactona en medio básico y en presencia de derivados del dinitrobenceno dan reacciones coloreadas.

• Reacciones de fluorescencia UV: se basan en que en presencia de reactivos el OH en posición 14 se hidrata y da lugar a un doble en lace y el compuesto que resulta es fluorescente.

b) Cuantitativos:

• Valoración colorimétrica.

• Técnicas cromatográficas.

• Valoración biológica: obligatoria por la Farmacopea (calcular la dosis letal 50).

ACTIVIDAD FARMACOLÓGICA

• Corazón: actúan de 2 formas:

• Aumenta la fuerza de contracción del corazón (inotropos positivo, porque aumenta).

• Disminuye la frecuencia cardiaca (cronotropos).

• Mejoran la circulación general.

• Efecto diurético: aumenta la filtración renal.

• Elevada toxicidad de estos fármacos porque tienen un estrecho margen terapéutico (un exceso mínimo resulta tóxico).

USOS

Es muy eficaz en la insuficiencia cardiaca congestiva (ICC).

HETERÓSIDOS CIANOGENÉTICOS

Son sustancias que proceden de aminoácidos. Estos aminoácidos son fundamentalmente 2:

• Fenilalanina.

• Tirosina.

ESTRUCTURA

Tienen un C central, y en ese carbono:

R1 Y R2 pueden ser hidroxilos

(-OH) ó metoxilos (-OCH3).

La característica principal es que tienen un grupo ciano, y que por hidrólisis (se rompe la parte azucarada) se libera ácido cianúrico (HCN).

ESTRACCIÓN

Se extraen en presencia de agua y ácido sulfúrico diluido y en calor (hidrólisis ácida), así se favorece la presencia de HCN (g). Con papel picrosódico se recoge el HCN, ya que el papel vira de amarillo a rojo para indicar la presencia de heterósidos cianogenéticos.

* Valoración cuantitativa: se hace con una argentometría: el HCN es capaz de precipitar con derivados de la plata.

ACTIVIDAD FARMACOLÓGICA

El HCN es tóxico, pero lo que lleva unido no lo es, así los heterósidos cianogenéticos se usan como:

• Antitusivos.

• Antiespasmódicos.

• Aromatizante.

IRIOIDES

ESTRUCTURA

Tienen un ciclo de 5C y uno de 6C con un O2 intermedio.

R2: suele ser un grupo OH donde se unen los azúcares.

Estructuralmente se dice que es un monoterpeno, y tiene siempre 10 átomos de carbono.

ACTIVIDAD FARMACOLÓGICA

• Sedante y tranquilizante (la valeriana).

• Analgésica y antinflamatoria (harpagofito: tiene la misma potencia que la aspirina pero sin sus efectos secundarios).

TEMA 6: COMPUESTOS POLIFENÓLICOS

Los polifenoles se pueden producir por 2 rutas:

1 ) Ruta del ácido shikímico: se obtienen unos metabolitos que son: fenoles sencillos, ácidos fenólicos, cumarinas, lignanos, flavonoides, antocianos y taninos.

2 ) Ruta del acetato: se obtienen quinonas y derivados antracénicos.

FENOLES SENCILLOS

Apenas aparecen en las plantas. Los más importantes son: arbutósidos (poseen propiedades antisépticas culinarias, aparecen en la especie Gayuba), vainilósidos y salicósidos (precursor del ácido acetilsalicílico, tiene analgésicas y aparece en la corteza del Sauce).

Estructura general Arbutósido Salicósido

ÁCIDOS FENÓLICOS

ESTRUCTURA

Se clasifican en 2 grupos:

• Derivados del ácido benzoico: ácido salicílico y ácido gálico.

• Derivados del ácido cinámico: ácido orto y para cumarínico y ácido cafeico.

DISTRIBUCIÓN

Los ácidos fenólicos en la naturaleza pueden estar libres, pero lo

más normal es que se encuentren formando ésteres:

• Con ácidos clorogénicos y cinarina.

• Con otros ácidos fenólicos: ácido rosmarínico, que es un ácido que se obtuvo del romero.

También se pueden encontrar unidos a azúcares formando heterósidos.

CARACTERÍSTICAS GENERALES

Son compuestos inestables, y los derivados del ácido cinámico tienen un doblen enlace que en la planta está en posición cis y en el proceso de extracción pasa a posición trans. Esto hace que en el extracto se tenga una mezcla de cis y trans. La unión éster es muy fácil de romper y por eso son tan inestables.