Manual Farmacognosia

Curso de Farmacognosia, Unidad 1

Dra. Rachel Mata Essayag1

UNIDAD 1. INTRODUCCIÓN GENERAL

CONTENIDO PROGRAMATICO: Farmacognosia: definición e importancia. Productos y

drogas naturales. Importancia de los fármacos naturales en el campo de la terapéutica

Interrelación entre los fármacos naturales, sintéticos y semisintéticos. Investigación de los

recursos naturales como una fuente potencial de fármacos.

PROPÓSITO. Con esta unidad se pretende proporcionar al estudiante una idea global de la

asignatura de Farmacognosia, haciendo particular énfasis en:

1. La importancia del estudio de esta ciencia aplicada en la carrera de Farmacia.

2. El interés actual por lo fármacos de origen natural.

OBJETIVOS. Al finalizar la unidad el estudiante deberá estar en capacidad de:

1. Definir los términos de Farmacognosia, droga y producto natural, droga cruda o materia

prima, principio activo y medicamento.

2. Analizar la posición sui generis de la asignatura de Farmacognosia en la carrera de Farmacia.

3. Indicar los criterios que permiten clasificar a las drogas naturales y/o sus principios activos.

4. Clasificar químicamente los principios activos de las drogas naturales y reconocer las

estructuras tipo o la particularidad química estructural que permite identificar a un grupo de

compuestos dados como pertenecientes a un grupo en particular.

5. Clasificar los principios activos naturales de acuerdo a su origen biosintético o biogenético.

6. Analizar la contribución de los fármacos de origen natural en las ciencias médicas y

farmacéuticas.

7. Establecer la interrelación entre los fármacos naturales, sintéticos y semisintéticos.

8. Enumerar y describir los criterios que se emplean para la preselección de plantas en el

proceso de búsqueda de nuevos agentes medicinales de origen vegetal.



1.1 DEFINICIONES IMPORTANTES

Farmacognosia. Su etimología deriva de los vocablos griegos PHARMAKON (remedio) y

GNOSIS (conocimiento), es una ciencia multidisciplinaria cuyo objetivo fundamental es el

estudio de los productos naturales con propiedades medicinales.

Producto natural. Es todo producto de origen orgánico o inorgánico, que se halle en la

naturaleza y que pueda ser aislado o procesado por el hombre. Este término no debe ser aplicado

a productos cuya estructura molecular haya sido modificada

Droga. Producto de origen natural que, recolectado o separado de la naturaleza, tiene una

composición y unas propiedades tales, dentro de su complejidad, que constituyen la forma bruta

de un medicamento

Droga cruda o materia prima. Toda droga de origen natural que ha experimentado

exclusivamente el proceso de secado.

Medicamento. Toda sustancia, cualquiera que sea su origen, composición, forma y presentación,

que en una determinada dosis y forma sirva para procurar la salud en forma total o parcial,

restableciendo el equilibrio en las funciones de un organismo, o también para prevenir

enfermedades. En muchos casos, un mismo producto de origen natural puede ser

simultáneamente droga, materia prima y medicamento. Ejemplos: polvo de opio, ging-seng,

hojas de digital y corteza de quina.

Principio activo. Sustancias de origen natural responsables de las propiedades medicinales de

las drogas o medicamentos. También se usa el término para identificar los principios naturales

responsables de cualquier actividad biológica.



1.2 CLASIFICACION DE LAS DROGAS VEGETALES Y SUS PRINCIPIOS ACTIVOS.

Las drogas vegetales o sus principios activos se pueden clasificar de acuerdo a varios criterios:

alfabético, taxonómico, morfológico, farmacológico o terapéutico, químico y biogenético.

Alfabético. Hace uso de nombres comunes o científicos de las drogas. Este tipo de clasificación

es muy utilizado en Farmacopeas, catálogos y monografías.

Taxonómico. Las drogas se clasifican empleando uno de los sistemas de clasificación botánica

aceptados (Cronquist o Engler). Estos sistemas agrupan a las plantas en categorías que reflejan

su relación entre sí, desde un solo grupo que incluye todas (reino vegetal), hasta el individuo

(variedad, forma). Generalmente la categoría básica es la especie. Las especies relacionadas son

agrupadas en géneros. Los géneros estrechamente relacionados se reúnen en familias. A su vez,

éstas familias pertenecen a un orden, los órdenes a las clases, las clases a la división, hasta

finalmente llegar al reino. Es de hacer notar, que hay otras categorías taxonómicas como son:

Subphyllum, subclase, suborden, subfamilias, tribu, subtribu, etc. Para la clasificación de las

drogas generalmente se emplea, género, especie y la familia de planta. Este método fue

ampliamente utilizado en los textos clásicos de esta disciplina. Ejemplo: Menta piperita L.

Reino: Vegetal

Phyllum: Angiospermae

Subphyllum: Dicotyledoneae

Clase: Sympetalae

Orden: Tubiflorae

Suborden: Verbenineae

Familia: Lamiaceae

Subfamilia: Stachyoideae

Tribu: Satureieae

Género: Menta

Especie: Menta piperita L.



Morfológica. En éste caso, las drogas se clasifican según su apariencia física en organizadas

(hojas, raíces, flores, tallos, frutos, semillas, planta entera, etc.) y no organizadas (látex, gomas,

resinas, ceras, etc.).

Farmacológica o terapéutica. Esta clasificación agrupa a las drogas de acuerdo a la acción

farmacológica de sus componentes más importantes. Ejemplos: expectorantes, astringentes,

emolientes, laxantes, carminativos, colinérgicos, analgésicos, vasodilatadores, etc.

Química. Los principios activos de las drogas se clasifican de acuerdo a sus estructuras

químicas.

Biogenética. Los principios activos se clasifican considerando su biogénesis o biosíntesis.

1.3 IMPORTANCIA DE LA FARMACOGNOSIA

Tradicionalmente la Farmacognosia estuvo orientada al estudio de las drogas de origen vegetal y

se enfatizaba lo relativo a la identificación, descripción, análisis, comercio y uso medicinal de las

mismas. Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, esta disciplina ha alcanzado un alto

grado de desarrollo y perfeccionamiento, tanto en los procesos de obtención de los

constituyentes activos a partir de sus fuentes naturales, como en la biosíntesis e identificación de

dichos constituyentes. Así mismo, los estudios genéticos referentes a metabolitos secundarios, el

cultivo artificial de tejidos vegetales, la inducción de síntesis anormales en plantas y la

implementación de ensayos biológicos simples que permiten la detección y obtención de

principios activos, constituyen campos de acción de gran importancia para el farmacognocista

moderno. Por otra parte, se destaca no sólo el estudio de productos vegetales, sino también de

aquellos de origen animal, protista y fúngico.



La importancia fundamental del estudio de la Farmacognosia radica por lo tanto en la poderosa

contribución que ofrecen los remedios de la naturaleza tanto a la terapéutica convencional

(alopática), como a la tradicional. En este contexto, cabe destacar que las plantas siempre han

sido una fuente común de remedios, tanto tradicionales, como de principios activos puros y en la

forma de preparaciones. Aunque es imposible ignorar los beneficios aportados por los

medicamentos sintéticos, cada vez se subraya más el interés por los fármacos naturales. Aún

más, basta revisar un texto de Farmacología para notar el hecho de que en cada grupo

farmacológico de principios activos existe al menos un compuesto prototipo de origen natural.

Actualmente no se dispone de los datos necesarios para precisar el valor de la difusión del uso de

las plantas o de los principios activos de ellas derivados en los sistemas de salud de los distintos

países del mundo. Sin embargo, la Organización Mundial de la Salud, estima que quizá un 80%

de la población mundial, principalmente de los países en vías de desarrollo, confía en las

medicinas tradicionales para solucionar sus principales necesidades de salud, y se puede afirmar

que gran parte de las terapias tienen como base el uso de las plantas o de sus principios activos.

Los fármacos derivados de plantas tienen mucha importancia también en los países

desarrollados. En los Estados Unidos de América, por ejemplo, el 25% de todas las

prescripciones dispensadas por las farmacias desde 1959 hasta 1980, contenían extractos o

principios activos de plantas superiores. Dicha cifra no varió apreciablemente en los 22 años

estudiados. En Japón, entre 1981 y 1983, el 20% de las prescripciones dispensadas en farmacias

comunitarias contenían principios derivados de plantas. Por último, en el mercado alemán,

durante el mismo período, dicha cifra alcanzó un valor estimado entre el 35 y 40%.

Cabe también hacer notar el valor de los compuestos de origen natural en el área de la síntesis de

compuestos con actividad terapéutica. Por una parte, mucho de los compuestos naturales sirven

de materia prima para la síntesis de los denominados fármacos semisintéticos. Un ejemplo

clásico lo constituye la síntesis de un gran número de hormonas esteroidales (subunidad 4.3

esteroides). Así la progesterona (1) se obtiene a partir de la diosgenina (2), una sapogenina

esteroidal derivada de la dioscina que se biosintetiza en varias especies de plantas del género



Dioscorea. Durante el curso, se estudiarán varios fármacos semisintéticos de gran importancia en

la terapéutica moderna. También, los fármacos naturales han constituido los prototipos

estructurales que han inspirado a muchos químicos y farmacéuticos, para la síntesis de drogas

análogas con una mayor actividad biológica. Un grupo importante de anestésicos locales que

incluye, entre otros, a la benzocaína (3), la lidocaína (4) y la procaína (5), se sintetizaron

considerando a la cocaína (6) como modelo estructural.

Por último, se debe recordar que muchos compuestos obtenidos de plantas y microorganismos

han servido como instrumentos de investigación, tal es el caso de la colchicina (7) en estudios

genéticos. Este alcaloide produce poliploidía o multiplicación de los cromosomas en el núcleo

celular.

O

O

O

HO

O

COOOCH2CH3

NH2

progesterona (1) diosgenina (2) benzocaína (3)

NHCOCH2N(CH2CH3)2

H3C CH3

COCH2CH2N(CH2CH3)2

NH2

lidocaína (4) procaína (5)

CH3

C

O

O CH3

O C

O

H

N

O

NHCOCH3

H

OCH3

CH3O

CH3O

CH3O

cocaína (6) colchicina (7)



En cuanto a la investigación propia de la disciplina, se plantea entre otros, uno de los propósitos

de mayor relevancia en el campo de las ciencias médicas y farmacéuticas: LA BÚSQUEDA DE

NUEVOS AGENTES MEDICINALES.

1.4 CRITERIOS DE PRESELECCION DE LAS FUENTES POTENCIALES DE

NUEVOS MEDICAMENTOS.

En el caso particular de los productos naturales de origen vegetal, la preselección de las fuentes

potenciales destinadas a la búsqueda de nuevos medicamentos se hace con base en los siguientes

criterios: etnomédico, quimiotaxonómico y ecológico.

Preselección de plantas de reconocido uso en la medicina vernácula (criterio etnomédico).

El descubrimiento de un alto porcentaje de fármacos de origen vegetal, es el resultado del

estudio científico de plantas bien reconocidas y empleadas en la medicina popular. De ello puede

inferirse que dichos estudios son un método apropiado para el descubrimiento de fármacos, y que

existe una mayor probabilidad de que dichas plantas contengan compuestos biológicamente

activos. Por ejemplo, en los diversos estudios conducentes a la búsqueda de compuestos

anticancerígenos, ha podido demostrarse una correlación entre la actividad biológica de los

extractos vegetales y de las sustancias activas aisladas, y el uso en la medicina tradicional de un

gran número de plantas.

Es importante mencionar que aún cuando no se identifiquen los principios activos de algunas de

las plantas utilizadas en la medicina tradicional, las pruebas históricas de su valor, permitirían la

elaboración de preparados, siempre y cuando sean inocuos. En estos casos debe entonces darse

prioridad a la evaluación de su inocuidad.

En México, donde la búsqueda nuevos principios activos, se encuentra aún en pleno desarrollo,

cientos de plantas de reconocido uso popular ameritan ser investigadas, de preferencia en

nuestros laboratorios.



La bibliografía en relación al uso tradicional de estas plantas es extensa y plantea una serie de

investigaciones. Vale la pena mencionar que existen algunas recopilaciones bibliográficas sobre

la herbolaria medicinal de México, destacándose la publicada por el Dr. Xavier Lozoya en 1984

en su ensayo “BIBLIOGRAFÍA BÁSICA SOBRE HERBOLARIA MEDICINAL DE

MEXICO”. En este trabajo el autor ofrece una relación comentada de las 50 obras más

importantes que configuran la bibliografía básica sobre la herbolaria medicinal de México.

El registro escrito más antiguo sobre plantas medicinales, mal llamado “Códice Badiano”, es el

“Libellus” que fue escrito en Náhuatl en 1552 por Martín de la Cruz, de Tlatelolco, y traducido

al latín, por otro indígena xochimilca, Juan Badiano. Esta obra contiene 185 ilustraciones en

color de plantas medicinales y menciona el uso de 270 especies vegetales. También en el siglo

XVI, Fray Bernardino Sahagún, escribió su obra “Historia General de las Cosas de la Nueva

España” (parte escrita en español del códice Florentino), considerada como la fuente de

información más fidedigna sobre la herbolaria medicinal indígena del siglo XVI. Algunos años

después, Francisco Hernández autor de “La Historia Natural de la Nueva España”, Nicolás

Monardes y otros autores, dieron a conocer más información acerca de las plantas, medicinales

de la Nueva España. En el siglo XVII sobresale la obra de Francisco Ximénes, “Cuatro Libros

de la Naturaleza y Virtudes de las Plantas”, su contenido es esencialmente el texto elaborado

por Francisco Hernández, aunque aparecen conjeturas y remedios incluidos por el propio

Ximénes.

En 1950 aparece la primera Farmacopea Mexicana. De entonces a la fecha, en estos textos

oficiales se actualizan los usos de las plantas medicinales más importantes. En el siglo XIX

destaca también los “Anales del Instituto Médico Nacional”, colección de 12 tomos, que según

Lozoya, contienen el acervo de estudios experimentales más notables sobre plantas mexicanas

que se haya realizado en el pasado por una sola institución.

En el presente siglo, quizá la obra más importante sobre plantas medicinales mexicanas es la del

maestro Maximino Martínez, “Las Plantas Medicinales de México”, publicada en 1934. El



clásico texto de Martínez constituye un catálogo con la clasificación botánica, descripción,

hábitat y usos comunes de 300 plantas medicinales.

Merecen también mención especial como fuentes de información científica, las monografías y

folletos editados por el desaparecido Instituto Mexicano para el Estudio de las Plantas

Medicinales, AC (IMEPLAM), por el Instituto Mexicano del Seguro Social (IMSS) y por el

Instituto Nacional Indigenista (INI). De las obras editadas por el IMEPLAM, posiblemente las

más importantes son las siguientes: "Indice y Sinonimia de las Plantas Medicinales de

México" y "Uso de las Plantas Medicinales de México". Tal como lo expresa Lozoya en su

compilación bibliográfica, estos dos tomos de las monografías científicas del IMEPLAM se han

convertido en herramientas fundamentales para los investigadores interesados en el estudio de la

flora medicinal mexicana, ya que proporcionan información acerca de 2,200 especies vegetales

medicinales, cuyos nombres populares sobrepasan los 5,000 agrupadas en 168 familias y 915

géneros botánicos.

El “Atlas de las Plantas de la Medicina Tradicional Mexicana” (3 volúmenes), publicada en

1991, representa la contribución más importante del INI. Esta obra al igual que las publicadas

por el IMEPLAM proporcionan monografías científicas de las plantas medicinales de mayor uso

en la medicina tradicional mexicana.

Por último, debe mencionarse que en los últimos años se han publicado numerosos trabajos sobre

plantas medicinales de México en revistas nacionales e internacionales. Así mismo, el número de

monografías editadas por centros educativos, editoriales privadas y por institutos de

investigación nacionales, han incrementado sensiblemente.

Preselección de plantas mediante la aplicación del criterio quimiotaxonómico.

Este criterio considera las semejanzas del metabolismo secundario entre las especies

filogenéticamente relacionadas.



Preselección de plantas mediante la aplicación del criterio ecológico.

El criterio ecológico se basa en la observación de los efectos de las interacciones, a veces

complejas, entre dos organismos, los cuales pueden ser de la misma o diferentes especies:

herbivoría, patogenicidad, alelopatía, atrayentes, repelentes y venenos.

Una vez que las fuentes potenciales han sido preseleccionadas se realizan las pruebas biológicas

de selección. Estas pruebas consisten en la determinación del efecto biológico de los extractos

naturales mediante la aplicación de los bioensayos apropiados. Los extractos que demuestren

respuestas positivas en los ensayos biológicos se consideran idóneos para la realización de

estudios químicos biodirigidos con la finalidad de aislar los principios activos. Estos estudios

implican la obtención de extractos vegetales en gran escala y su posterior estudio químico,

utilizando a lo largo de todo el proceso los mismos ensayos biológicos de selección con la

finalidad de monitorear la actividad biológica. Los compuestos naturales activos se identifican y,

por último se someten a ensayos biológicos adicionales y a otros estudios.

De manera general los bioensayos de selección y monitoreo pueden ser simples o complejos, los

cuales a su vez pueden ser específicos o inespecíficos.

En la literatura se describe a un número suficiente de técnicas de bioensayos inespecíficos o

específicos, simples o complejos, que permiten realizar tanto el examen biológico preliminar de

extractos vegetales como los estudios biodirigidos. En el Cuadro 1 se proporcionan ejemplos

selectos de pruebas biológicas sencillas mismas que han sido empleadas con éxito para la

selección de extractos vegetales y para la conducción de estudios fitoquímicos biodirigidos.

El empleo de ensayos biológicos constituye la estrategia de selección más apropiada de materias

primas idóneas para el descubrimiento de principios activos. Sin embargo, en ocasiones resulta

problemático encontrar el personal interesado en efectuar las pruebas biológicas

correspondientes. En muchas universidades y centros de investigación, este problema se ha

podido subsanar por medio de la creación de equipos de trabajos mixtos (multidisciplinarios),

integrados por biólogos, farmacognostas, químicos y farmacólogos, o mediante la



implementación de pruebas sencillas de carácter general, que no requieran la participación de

personal especializado. Muchos de los ensayos sencillos de carácter general permiten detectar en

forma preliminar actividades biológicas de mayor complejidad.

Es importante destacar que los ensayos simples de caracter general solo se podrán utilizar para la

prueba de selección y para realizar estudios biodirigidos con la finalidad de aislar compuestos

activos, pero posteriormente será necesario realizar evaluaciones biológicas más complejas y de

carácter específico. Entre las evaluaciones biológicas de carácter general, indicadas en el Cuadro

1, destaca por su sencillez y economía la determinación de la letalidad o toxicidad para el

crustáceo Artemia salina Leach. En general los compuestos bioactivos son tóxicos a dosis bajas,

por lo tanto la toxicidad de extractos vegetales para el organismo antes mencionado, puede ser

empleado como una guía para aislar sustancias bioactivas. El método consiste en evaluar

extractos, fracciones o compuestos puros en concentraciones de 10, 100 y 1000 g/ml. El

material objeto de la evaluación se coloca en viales (tres viales por cada concentración).

Posteriormente, a cada vial conteniendo la concentración adecuada del material de prueba se le

adiciona un volumen determinado de medio salino y 10 larvas del crustáceo con 48 horas de

desarrollo. Al cabo de 24 horas se cuentan los organismos sobrevivientes y se determina el

porcentaje de mortalidad para cada dosis. Por último, se determina la dosis letal media mediante

un programa de análisis Finney (Figura l). Cuando se obtienen dosis letales medias menores de 1

000 g /ml para extractos y fracciones, se consideran activos. Para compuestos puros dosis

letales medias menores de 200 g/ml indican actividad. La toxicidad para Artemia salina ha

correlacionado en múltiples ocasiones con actividades biológicas más complejas, como por

ejemplo, citotoxicidad in vitro para células cancerígenas, actividad antihelmíntica y actividad

antipalúdica, entre otras.

Por último, cabe mencionar que los métodos biodirigidos resultan muy convenientes para el

investigador ya que le ahorra el trabajo de aislar un mayor número de constituyentes de la planta

que probablemente no tengan actividad biológica. En el caso de los estudios fitoquímicos

convencionales o clásicos, se aíslan y caracterizan el mayor número posible de compuestos de



las plantas y posteriormente son ensayados biológicamente. Este procedimiento tiene la

desventaja de que generalmente se aíslan los componentes que se encuentran en cantidades

relativamente altas y que no necesariamente son los responsables de la actividad biológica

previamente detectada en las pruebas de selección. Sin embargo, este procedimiento permite

conocer los elementos constitutivos de la planta. En la Unidad 2 se analizarán ejemplos de

estudios fitoquímicos convencionales y biodirigidos.

Cuadro 1. Ejemplos de bioensayos simples utilizados para pruebas de selección y para estudios

biodirigidos.

TIPO DE ENSAYO

TIPO DE SISTEMA EFECTO UTIL

Determinación de la toxicidad para Artemia salina

in vitro Anticancerígeno Antihelmíntico Antipalúdico

Inhibición de los tumores inducidos por Agrobacterium tumefaciens

in vitro Anticancerígeno

Actividad antimicrobiana

cultivo bacteriano Antiinfeccioso

Actividad antifúngica

cultivo fúngico Antiinfeccioso

Citotoxicidad

cultivo celular Anticanceroso

Antiviral

cultivo celular Anticanceroso Antiinfeccioso

Actividad piscicida

in vitro Predictor del efecto molusquicida

Molusquicida in vitro Reduce la incidencia de enfermedades transmitidas por caracoles

Inhibición de la agregación plaquetaria in vitro Contra trastornos cardiovasculares

Inhibición de la MAO in vitro Antihipertensivo

Actividad antimitótica cultivo celular Anticanceroso

Inhibición de la sintetasa de las prostaglandinas

in vitro Antiinflamatorio

Ensayo sobre intestino aislado de cobayo in vitro Actividad vasomotora Actividad sobre SNC Otros



Figura 1. Determinación de la toxicidad para Artemia salina L.

50 l solución original



Desarrollo de los crustáceos durante 48 h

Preparación de las muestras

Bioensayo


Dra Rachel Mata Essayag 14

UNIDAD 2. OBTENCIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE LOS PRINCIPIOS ACTIVOS A

PARTIR DE SUS FUENTES NATURALES.

PROPOSITO. Proporcionar a los estudiantes los conocimientos básicos acerca: (i) de los

procedimientos que permiten obtener los extractos y principios activos puros, destinados a la

elaboración de medicamentos, a partir de sus fuentes naturales; (ii) y de los procesos de control

de calidad de las materia primas destinadas a la elaboración de medicamentos.

CONTENIDO PROGRAMÁTICO. Operaciones preliminares a la preparación de extractos de

origen naturales. Métodos de extracción más utilizados para la preparación de extractos

naturales. Fraccionamiento de los extractos naturales (objetivo y procedimientos utilizados).

Métodos empleados para la separación y purificación de los principios activos. Identificación de

los principios activos.

Objetivos.- Al finalizar la unidad el estudiante estará en capacidad de:

1. Indicar los diferentes pasos a seguir para la obtención de principios activos (nuevos o

destinados a la preparación de medicamentos), a partir de sus fuentes naturales.

2. Señalar y describir cada una de las operaciones previas a la preparación de extractos de

origen natural destinados a la obtención de principios activos de aplicación terapéutica.

3. Señalar y describir cada una de las operaciones previas a la preparación de extractos de

origen natural destinados al descubrimiento de nuevos agentes medicinales.

4. Analizar el propósito de las operaciones preliminares de desecación, estabilización,

fermentación y desintegración.

5. Enumerar y describir brevemente los métodos de desecación, estabilización y desintegración

más importantes, de acuerdo a su frecuencia y conveniencia de uso.

6. Definir el proceso de extracción y extracto.

7. Señalar y describir brevemente los métodos empleados para la preparación de extractos

naturales. Analizar los criterios que intervienen en la selección del método más adecuado.

8. Analizar los criterios que intervienen en la selección del disolvente apropiado para la

extracción de los principios activos.



9. Analizar el propósito de las denominadas extracciones preliminares. Indicar además el tipo

de disolvente que se debe emplear para realizar dichas extracciones.

10. Indicar las ventajas del método de extracción utilizando fluidos supercríticos.

11. Señalar el propósito del proceso del fraccionamiento de un extracto natural.

12. Explicar brevemente en que consiste el fraccionamiento biodirigido de un extracto natural.

13. Clasificar los métodos más importantes utilizados para el fraccionamiento de los extractos

naturales.

14. Definir el término cromatografía e indicar los componente básicos de un sistema

cromatográfico.

15. Clasificar los métodos cromatográficos de acuerdo a los siguientes criterios: técnica

cromatográfica, naturaleza de las fases móvil y estacionaria y, el fundamento fisicoquímico

del proceso cromatográfico.

16. Definir el término cromatografía de reparto (absorción), de adsorción, de exclusión y de

intercambio iónico.

17. Indicar las técnicas cromatográficas más utilizadas para el fraccionamiento de los extractos

naturales, especificando en cada caso el tipo de cromatografía de acuerdo al fundamento

fisicoquímico involucrado.

18. Indicar los tipos de adsorbentes cromatográficos más utilizados para el fraccionamiento de

extractos naturales y para la separación de principios activos.

19. Indicar que tipo de fases estacionarias se utilizan para la realización de las cromatografías de

exclusión y de intercambio iónico.

20. Indicar en que casos se aplican métodos químicos y procesos de partición para el

fraccionamiento de extractos naturales.

21. Indicar los métodos de separación y purificación de los constituyentes activos. Analizar los

criterios para la elección de los métodos de separación y la purificación de los principios

activos.

22. Indicar las técnicas cromatográficas más utilizadas en la separación y purificación de los

principios activos.

23. Señalar mediante ejemplos específicos la aplicación de la liberación fraccionada como

técnica de separación.

24. Indicar los criterios de pureza de un compuesto orgánico.



25. Enumerar los pasos a seguir para determinar la identidad de un compuesto orgánico.

26. Clasificar los métodos empleados para determinar la estructura molecular de un compuesto

orgánico.

27. Indicar que tipo de información estructural aportan cada uno de los siguientes métodos de

identificación:

a) Espectroscopías ultravioleta (U.V.), infrarroja (I.R.) y de resonancia magnética nuclear

(R.M.N.)

b) Espectrometría de masas

c) Degradaciones químicas y preparación de derivados.

28. Señalar las diferencias entre los procesos biodirigidos y clásicos utilizados para el

descubrimiento de nuevos principios de interés terapéutico. Indicar las ventajas de los

procesos biodirigidos.

29. Indicar como se clasifican los criterios de calidad para drogas crudas.

30. Indicar cuales son los criterios de identidad, pureza y calidad



DESARROLLO DE LA UNIDAD.

La obtención de principios activos a partir de sus fuentes naturales comprende varias etapas

(Cuadro 2). Cada etapa se lleva a cabo mediante la aplicación de una o más operaciones

siguiendo la metodología establecida para tales fines (Cuadro 3).

2.1 OPERACIONES PRELIMINARES A LA PREPARACIÓN DE EXTRACTOS.

2.1.1 Recolección del material vegetal. La recolección es el acto de tomar el material vegetal a

partir del cual se obtienen los principios activos. En el caso de las plantas medicinales destinadas

a la obtención de principios activos utilizados en la elaboración de medicamentos, la recolección

se hace generalmente a partir de plantas cultivadas, lo cual asegura la obtención de productos de

calidad y en buenos rendimientos, lo cual no se logra en el caso de materias primas obtenidas de

plantas silvestres. Para efectuar la recolección de las plantas medicinales destinadas a la

obtención de materias primas, hay que tener en cuenta, de que cada planta requiere de

condiciones y normas que garantizan la óptima realización del proceso: la época en que se

recolecta cada planta u órgano vegetal tiene importancia, puesto que la cantidad y la naturaleza

de los principios activos varían a lo largo del año: la edad de la planta influye también en el

contenido de los principios activos, así por ejemplo el alcanforero tiene mayor cantidad de

alcanfor a medida que el árbol envejece.

Generalmente, las hojas se recolectan durante la época de floración: los frutos antes o después de

madurar y las flores casi en época de polinización (hojas, flores y frutos deben desecharse si

están descoloridos o atacados por animales ); las cortezas se recolectan antes de que comiencen

los procesos vegetativos, en tanto que las raíces y rizomas , una vez cesados los mismos; las

semillas se recolectan maduras. Por último, para la recolección de gomas, látex, resinas, etc., está

indicado el tiempo seco.

En caso de la obtención de materias primas que constituyen fuentes potenciales de nuevos

fármacos, la recolección se hace generalmente a partir de plantas silvestres. Es recomendable

recolectar la planta completa, preferiblemente con flores y frutos con la finalidad de facilitar el

proceso de identificación. En todos los casos deben prepararse muestras de herbario, teniendo el



cuidado de anotar los datos relativos al nombre común de la especie, el hábitat, la localidad, la

fecha de recolección, el nombre del recolector, el nombre científico (si se conoce), y la

abundancia o escasez de la especie, entre las otras del mismo hábitat.

Cuadro 2. Obtención de extractos y principios activos a partir de sus fuentes naturales.

Para la preparación de medicamentos

Para la búsqueda de nuevos agentes medicinales método biodirigido método clásico

RECOLECCION PRESELECCION Y RECOLECCION plantas cultivadas plantas silvestres y de acuerdo a los criterios ya estudiados

(preselección)CONTROL DE CALIDAD

LIMPIEZA E IDENTIFICACION DEL MATERIAL VEGETAL DESECACION

FRAGMENTACION CONTROL DE CALIDAD

EXTRACCIÓN EN PEQUEÑA ESCALA CONTROL DE CALIDAD ELABORACIÓN DE MEDICAMENTOS

FRACCIONAMIENTO ENSAYO BIOLOGICO DE LAS

FRACCIONES

SEPARACION DE LOS PRINCIPIOS ACTIVOS DESEADOS

SEPARACION DE LOS COMPUESTOS DE LAS FRACCIONES ACTIVAS

SEPARACION DE COMPUESTOS

PURIFICACION ENSAYOS BIOLOGICOS DE LOS COMPUESTOS PUROS

IDENTIFICACION

ELABORACION DE MEDICAMENTOS

EVALUACIONES BIOLOGICAS SECUNDARIAS Y OTROS ESTUDIOS

CONTROL DE CALIDAD



Cuadro 3. Obtención de extractos y principios activos de origen vegetal destinados a la

preparación de medicamentos.

2.1 Operaciones preliminares a la preparación de extractos. 2.1.1 Recolección del material vegetal 2.1.2 Limpieza e identificación del material recolectado (como parte del control de calidad; la identificación del material vegetal es una prueba de identidad). 2.1.3 Desecación del material seleccionado al aire libre estufas hornos de microondas liofilización 2.1.4 Estabilización (operación específica) 2.1.5 Curación (operación específica) 2.1.6 Fragmentación del material vegetal desecado molinos licuadoras otros 2.1.7 Control de calidad (pruebas de identidad tales como análisis microscópicos de polvos y ensayos químicos). 2.2 Extracción del material vegetal (en pequeña escala para el control decalidad; en gran escala para la obtención de principios activos o extractos, una vez que las materias primas han demostrado la calidad apropiada). Percolación. Maceración. destilación (destructiva, vapor y agua, arrastre con vapor). extracción continua mediante aparatos Soxhlet. reflujo. otros (decocción, infusión, digestión, etc.). fluídos supercríticos. 2.3 Otras operaciones de control de calidad. pruebas de identidad (cromatogramas y ensayos químicos). pruebas de pureza (húmedad, cenizas, constantes físicas, material extraíble, contaminación microbiológica, materiales extraños, adulteraciones). Pruebas de composición (contenidos de principios activos o compuestos marcadores, actividad biológica).



Cuadro 3. Obtención de extractos y principios activos de origen vegetal destinados a la

preparación de medicamentos (continuación).

2.4 Fraccionamiento de los extractos. métodos cromatográficos. métodos de partición (extractores líquido-líquido, embudos de separación, aparatos de contracorriente). métodos químicos. Destilación. combinación de métodos químicos y procesos de partición. 2.5 Separación de los constituyentes activos. métodos cromatográficos. cristalización fraccionada. combinación de reacciones químicas y procesos de partición. métodos químicos. destilación fraccionada. liberación fraccionada. 2.6 Purificación de los principios activos. métodos cromatográficos. cristalización. sublimación. destilación. 2.7 Identificación de los principios activos determinación de las constantes físicas. métodos espectroscópicos y espectrométricos. rayos X (difracción de cristales adecuados). métodos químicos (degradaciones y derivatización de grupos funcionales). Otros.



2.1.2. Limpieza del material recolectado. Una vez finalizada la recolección es necesario

seleccionar el material más adecuado para la obtención de principios activos, es decir aquel,

material privado de tierra y sustancias extrañas y que no presente daño alguno.

2.1.3. Desecación del material vegetal. La desecación tiene por objeto privar a los materiales

recolectados y seleccionados, del agua que contienen. De ésta forma se garantiza la calidad de la

materia prima, evitando el enmohecimiento y ataque por bacterias. Así mismo, se detiene la

acción enzimática, no deseada en muchas ocasiones. Por último , el secado fija los constituyentes

y facilita el proceso de fragmentación de las drogas y sus principios activos. Determinar

exactamente el punto que debe alcanzar la desecación, es problema de experiencia práctica.

La desecación se puede realizar utilizando fuentes de calor natural o artificial (Cuadro 3). La

desecación con calor natural se realiza en superficies o lechos secos, directamente o bajo sombra,

y mediante secadores solares. Este procedimiento es poco costoso y lento.

La desecación mediante calor artificial es más rápida, y se aplica en lugares húmedos, en épocas

de lluvia o cuando el material vegetal es carnoso o jugoso, y por lo tanto el agua que contienen

es difícil de separar. El secado con calor artificial se realiza en estufas, hornos de microondas o

en secadores especiales. Los secadores especiales consisten de espacios cerrados, donde se

ubican bandejas móviles y separadas para permitir la circulación de aire caliente. La ventilación

puede ser regulada y del mismo modo, la fuente de calor que generalmente se encuentra en el

piso.

La desecación rápida contribuye a que las flores y las hojas conserven su color y las drogas

aromáticas su aroma, pero la temperatura debe ajustarse a la naturaleza física de la droga y a las

propiedades de sus componentes.

En algunas ocasiones la liofilización puede ser utilizada como método de desecación, sin

embargo es un método costoso.



2.1.4. Estabilización. La estabilización consiste en la destrucción irreversible de enzimas sin que

se alteren o extraigan los principios activos presentes en las drogas. Esta operación es específica

y no se aplica en todos los casos; las hojas de digital son a menudo estabilizadas para garantizar

la integridad de los glicósidos cardiotónicos que contiene.

Para realizar la estabilización se pueden emplear varios métodos. Uno de los más usados es el de

Perrot y Goris, que consiste en someter el material, generalmente fresco a la acción de vapores

de alcohol a una presión de 1/4 de atmósfera, durante 10 minutos. posteriormente el esterilizado

se seca mediante una corriente de aire. El procedimiento es rápido y los órganos mantienen todos

sus carácteres.

2.1.5 Fragmentación. Consiste en la desintegración y/o división del material vegetal (materia

prima), con la finalidad de facilitar la extracción de los constituyentes activos. Cuando las

materias primas son drogas no organizadas, ésta operación es innecesaria. Generalmente la

desintegración se efectúa mediante molinos mecánicos de diferentes tipos.

2.2. Extracción del material vegetal.

La extracción es el proceso de separación de los principios solubles de las materias primas de

origen natural, mediante la acción de un disolvente, utilizando un método adecuado. De manera

general la selección del método y disolvente de extracción se realiza con base en las propiedades

físicas y químicas de los constituyentes activos.

Entre los métodos más utilizados se encuentran los siguientes: percolación, maceración, métodos

de extracción continua (Soxhlet, extractores para líquidos más densos que el agua, extractores

para líquidos menos densos que el agua, reflujo, etc.), destilación y métodos de extracción

mediante fluídos supercríticos. Otros procedimientos de menor uso incluyen: la digestión, la

infusión y la decocción.

Percolación. Es un método de extracción por medio del cual un material adecuadamente

dividido y empacado propiamente en capas en un recipiente denominado percolador, es sometido



a la acción de porciones frescas y sucesivas de un disolvente, de tal modo que dicho líquido

atraviesa las capas del material, impelido por su propio peso y separa los principios solubles.

Los percoladores o lixiviadores son recipientes de diferentes formas (generalmente cónica) y

capacidades, fabricados de vidrio o de acero inoxidable (Figura 2). El procedimiento se puede

realizar en frío o caliente. En el último caso, los percoladores están provistos de una manta de

calentamiento. También existe la percolación a presión, la cual tiene la ventaja de ser más rápida.

La duración del proceso es variable, y se realiza hasta agotar los principios solubles.

Maceración. Método de extracción que consiste en dejar en contacto por un tiempo

determinado, y a la temperatura ambiente, el material vegetal con un disolvente apropiado, para

que éste penetre bien la estructura celular y disuelva los principios solubles.

Figura 2. Métodos de extracción

MACERACION

PERCOLACION



A: Extractor de Sohxlet

B: Extractor líquido-líquido para líquidos menos densos que el agua

C: Extractor líquido-líquido para líquidos más densos que el agua

Figura 2. Métodos de extracción (continuación)



Figura 2. Métodos de extracción (continuación)



La operación debe repetirse hasta agotar los principios solubles y se realiza en recipientes de

vidrio de diferentes capacidades. Este procedimiento es muy usado para extraer aquellas

materias primas que poseen poca estructura celular. El método tiene la desventaja de ser

prolongado en tiempo y de requerir grandes cantidades de disolvente. Es altamente recomendado

para drogas que contengan principios termolábiles (Figura 2).

Métodos de extracción continua. Los métodos de extracción continua son aquellos en los

cuales una misma cantidad de un determinado disolvente actúa continuamente sobre el material

objeto de la extracción gracias, a un proceso de evaporización-condensación repetitivo. Para la

aplicación de éstos métodos se utilizan aparatos extractores tales como el de Soxhlet, extractores

líquido-líquido (para líquidos más y menos densos que el agua) y hasta un simple aparato de

reflujo (Figura 2).

En el caso del extractor Soxhlet, el material objeto de la extracción se coloca en la cámara de

extracción, directamente o en un dispositivo especial como cartuchos de papel o gasa y en un

matraz de bola se coloca el disolvente apropiado (cámara de disolvente). Ambas cámaras se

encuentran comunicadas entre sí por dos tubos laterales, uno de ellos con forma de U. El

disolvente se calienta a ebullición mediante una fuente de calor apropiada (manta de

calentamiento); cuando sus vapores ascienden por uno de los tubos laterales, se condensan en el

refrigerante conectado a la cámara de extracción y cae sobre el material vegetal. Al nivelarse el

volumen del extracto en la cámara de extracción con el volumen del mismo en el tubo

comunicante (forma de U, lado izquierdo del aparato), sifonea y cae en el matraz de bola.

Nuevamente el disolvente se evapora, dejando los principios extraídos en el matraz de bola,

repitiéndose el ciclo tantas veces como sea necesario.

Existen extractores de Soxhlet de muchas capacidades, lo cual permite utilizar el método desde

extracciones en pequeña escala hasta extracciones a nivel industrial (a gran escala).

Basado en el mismo principio del extractor de Soxhlet, funcionan los extractores para líquidos

más o menos densos que el agua (Figura 2). Estos se utilizan generalmente para la extracción de

drogas no organizadas.



Destilación. Los métodos de destilación se utilizan fundamentalmente para la obtención de

esencias (ver capítulo de aceites esenciales).

Digestión. Los digestión es una forma de maceración con aplicación de calor moderado.

Infusión. Proceso que consiste en verter sobre la droga fresca o desecada un disolvente

(generalmente agua) a ebullición con el fin de extraer los principios solubles.

Decocción. En este caso la extracción se logra al hervir simultáneamente el material vegetal,

fresco o seco, con el disolvente, también generalmente agua.

Los tres últimos métodos son de amplio uso para elaborar las preparaciones medicinales de

amplio uso en la medicina tradicional o popular.

Es importante hacer notar, que cuando se desconoce la naturaleza de los principios activos

(columnas 2 y 3, Cuadro 2) es recomendable realizar extracciones en frío y utilizar el etanol,

metanol o mezcla de diclorometano-metanol (1:1) como disolventes.

Una vez preparado el extracto, es necesario reducir el volumen del mismo a fin de facilitar las

operaciones posteriores conducentes a la obtención de principios activos. La concentración de

los extractos se realiza generalmente por destilación a presión reducida en aparatos denominados

rotaevaporadores (Figura 3). Existen rotaevaporadores de diversas capacidades. Generalmente

los extractos se concentran a sequedad.

2.3 Fraccionamiento de los extractos.

El fraccionamiento consiste en la separación a grosso modo de los constituyentes presentes en un

extracto natural . Mediante éste procedimiento los diferentes compuestos presentes en un

extracto se separan en grupos en función de las diferencias o similitudes en sus propiedades

físico-químicas (solubilidad, tamaño, polaridad, reactividad, etc.).



Figura 3. Ilustración de un rotaevaporador.

Existen numerosos métodos para la realización de éste proceso y se considerarán únicamente los

de mayor aplicación fitoquímica.

Métodos cromatográficos. La cromatografía es un método analítico mediante el cual los

componentes de una mezcla se distribuyen entre dos fases, una móvil y la otra estacionaria. La

fase móvil puede ser un líquido o un gas. La fase estacionaria, contenida en un soporte



cromatográfico, puede ser un sólido o un líquido (incluido en un sólido o en un gel). La

clasificación de los métodos cromatográficos se indica en el Cuadro 4. En las Figuras 4 y 5 se

ilustran los diferentes tipos de cromatografía considerando el principio fisicoquímico en que se

basan y la técnica cromatográfica, respectivamente.

Cuadro 4. Clasificación de los métodos cromatográficos.

Tipo de

cromatografía

Fase móvil Fase

Estacionaria

Técnica Principio

Gas-líquido Gas Líquido Gases Reparto

Líquido-sólido

Líquido

Sólido

Columna*

Papel

Capa fina

Adsorción

Exclusión

Intercambio

Iónico

Líquido-líquido

Líquido

Líquido

Columna

Papel

Capa fina

Reparto

Gas-sólido Gas Sólido Gases Adsorción

*Columa abierta, a baja presión, a mediana presión, HPLC, cromatografía flash (rápida) y cromatografía en

contracorriente.



Figura 4. Tipos de cromatografía según el principio fisicoquímico involucrado en el proceso de

separación.




separación (continuación).




separación (continuación).



Procesos de partición. Están basados en la ley del reparto, y se pueden realizar en aparatos de

extracción líquido-líquido, en embudos de separación de diferentes capacidades o en aparatos de

contracorriente.

Métodos químicos. En éste caso el fraccionamiento se hace en virtud a una propiedad química

común que presenten algunos de los constituyentes presentes en el extracto. Un ejemplo clásico

lo constituye la separación de alcaloides cuaternarios y terciarios mediante los reactivos de

Meyer y reinecato de amonio. Con estos reactivos, los alcaloides son precipitados debido a la

formación de sales complejas. Los alcaloides pueden ser luego regenerados por tratamiento con

H2S, o bien cromatografiando la mezcla de sales a través de una columna de intercambio

aniónico.

2.4 Separación de los constituyentes de las fracciones.

Consiste en separar de manera individual los constituyentes de las diferentes fracciones

obtenidas durante el proceso de fraccionamiento. Además de los métodos cromatográficos se

pueden emplear los siguientes métodos para realizar el proceso de separación:

Liberación fraccionada. Consiste en la separación gradual de los componentes de una mezcla

considerando las diferencias de acidez o basicidad de los constituyentes presentes. Este método

es ampliamente utilizado en la separación de alcaloides (ver obtención de alcaloides de la quina).

Cristalización fraccionada. Este método se basa en las diferencias de solubilidad de los

componentes de una mezcla en un determinado disolvente o mezcla de disolventes (ver

obtención de la estricnina y de la brucina).

Destilación fraccionada. Se basa en la separación de los constituyentes en virtud de las

diferencias de sus puntos de ebullición. Este método es ampliamente utilizado para la separación

de los constituyentes de los aceites volátiles.



2.5 Purificación de los principios activos.

Una vez separados los constituyentes de las diferentes fracciones es necesario purificar y para

ello se usan las técnicas convencionales de purificación de los compuestos orgánicos

(recristalización, cromatografía, destilación, sublimación, etc.).

En caso de utilizar el proceso de recristalización, éste debe efectuarse hasta que los sólidos

presenten un punto de fusión constante.

Los criterios de pureza generalmente empleados son: el punto de fusión (compuestos sólidos), el

punto de ebullición (compuestos líquidos) y la homogeneidad cromatográfica. En el caso de

utilizar las técnicas de papel o capa delgada, la homogeneidad debe verificarse utilizando al

menos tres sistemas de elución diferentes.

2.6 Identificación de los constituyentes activos.

Es el proceso de establecer la estructura molecular de los constituyentes aislados de una fuente

natural y para ello se emplean métodos físicos, espectroscópicos, espectrométricos, difracción de

rayos X y métodos químicos, por tan solo mencionar los más importantes.

En el caso de compuestos conocidos la identificación se puede realizar por comparación de sus

constantes físicas y espectroscópicas con aquellas previamente descritas o bien por la

comparación directa con muestras auténticas.

En el caso de compuestos nuevos el proceso es más complejo y es necesario recopilar una serie

de constantes físicas, espectrométricas y espectroscópicas. El análisis conjunto de estos datos

permite proponer una estructura probable. La determinación inequívoca de las estructuras solo se

puede realizar por difracción de rayos X o por síntesis.

El Cuadro 5 resume los métodos más utilizados para la determinación de estructuras de los

compuestos orgánicos.



Cuadro 5.- Métodos más utilizados para determinar la estructura molecular de los compuestos

orgánicos.

Métodos Principios Información

Espectroscopía

Infrarroja

Excitación en la vibración

molecular

grupos funcionales y

conformación

Espectroscopía RAMAN Excitación en la vibración

molecular

similar al IR

Espectroscopía UV y

visible

Transición de los electrones de

un orbital a otro

Insaturaciones, aromaticidad,

estereoquímica y grupos

funcionales

Resonancia Magnética

Nuclear

Transiciones entre orientaciones

del spin nuclear

grupos funcionales número

de protones y carbonos.

Secuencia de protones y

carbonos

Espectrometría de masas Fragmentación molecular por

electrones

peso molecular exacto y

grupos funcionales

Difracción de Rayos X Interferencia entre los rayos X

dispersados por los electrones de

los átomos

determinación completa de la

estructura molecular



ANEXO DE UNIDAD II

Serie eluotrópica de disolventes.

DISOLVENTE CONSTANTE DIELECTRICA(25ºC)

Hexano 1.89

Ciclohexano 2.02

1,4-dioxano 2.21

Tetracloruro de carbono 2.24

Benceno 2.28

Tolueno 2.38

Acetonitrilo 3.88

Eter dietílico 4.34

Cloroformo 4.87

Acido fórmico 5.0

2-metilbutan-2-ol 5.82

Actetato de etilo 6.02

Acido acético glaciar 6.15

Tetrahidrofurano 7.58

Diclorometano 9.14

2-metilpropan-2-ol 17.7

Butan-2-ol 17.8

Propan-2-ol 18.3

Propan-1-ol 20.1

Acetona 20.7

Etanol 24.3

Metanol 33.6

Agua 78.3

ORDEN DE ADSORCION DE ALGUNOS DE LOS GRUPOS FUNCIONALES DE MAYOR USO EN CORMATOGRAFIA

-CH=CH- < -OCH3 < CO2R < -C=O < -CHO < -SH < NH2 < -OH < -COOH



ESQUEMA 1. OBTENCIÓN DE LA PINOCEMBRINA A PARTIR DE T. GRAVEOLENS.



6) Dejar reposar por 24 h y filtrar

RESIDUO INSOLUBLESOLUCION ALCOHOLICA

4) Adicionar 10 ml de KOH (10%)5) Decantar

EXTRACTO CONCENTRADO

3) Concetrar al vacío

EXTRACTO ETANOLICORESIDUO VEGETAL

1) Extraer con etanol (150 ml) en un aparato de Soxhlet por dos horas2) Flitrar

PIMIENTA NEGRA DESECADA Y MOLIDA (10g)

CRISTALES DE PIPERINADE p. f.= 125 ºC

AGUAS MADRES

N

CO CH CH CH CH

O

O

Piperina

ESQUEMA 2. OBTENCIÓN DE LA PIPERINA A PARTIR DE LA PIMIENTA NEGRA



O

O

OHOH

COOH

10) Recristalizar con ácido acético

REINA CRUDA

8) Lavar con agua para eliminar acídez

9) Lavar con acetona

AGUAS MADRESPRECIPITADO AMORFO

6) Acidificar con HCl diluído hasta pH de 2

7) Filtrar

FASE ACUOSA ALCALINA

5) Partición con 25 ml de una solución de bicarbonato

de sodio al 5% cuatro veces

FASE ORGANICAFASE ACUOSA

4) Partición con isobutil-metilcetona

3) Reducir el volumen a 100ml

RESIDUO VEGETALEXTRACTO ACUOSO

1) Extraer con agua (750ml), hirviendo

a reflujo durante 1.5h (3 veces)

2) Filtrar

RAIZ DE RUIBARBO MOLIDA Y DESECADA (100g)

EXTRACTO ACUOSO CONCENTRADO

FASE ORGANICA

REINA PURA (Agujas amarillas, p.f.= 326-329 ºC)

Esquema 3. Obtención de la reína a partir de la raíz de ruibarbo.



UNIDAD 3. BIOSINTESIS DE METABOLITOS SECUNDARIOS DE IMPORTANCIA

MEDICINAL.

CONTENIDO PROGRAMATICO. Biosíntesis. Generalidades sobre metabolismo secundario.

Importancia de los estudios de biosíntesis. Rutas biosintéticas del metabolismo secundario: Ruta

del ácido siquímico, Ruta del acetato-malonato. Ruta del acetato-mevalonato. Aminoácidos

como precursores de los alcaloides. Compuestos que derivan de dos o más rutas biosintéticas.

PROPÓSITO. Con esta unidad se pretende proporcionar al estudiante una idea global acerca de:

1. Los procesos biosintéticos que conllevan a la formación de los diversos metabolitos

secundarios de importancia medicinal.

2. La importancia del establecimiento de las rutas biosintéticas de los compuestos con

propiedades medicinales.

OBJETIVOS. Al finalizar la unidad, el estudiante estará en la capacidad de:

1. Definir los términos biosíntesis, metabolismo primario, metabolismo secundario, metabolito

primario y metabolito secundario.

2. Establecer diferencias y analogías entre metabolismo primario y metabolismo secundario.

3. Indicar que tipo de compuestos se forman a través de la ruta del ácido siquímico.

4. Indicar las características estructurales sobresalientes de los compuestos aromáticos formados

a través de la ruta del ácido siquímico.

5. Señalar el origen biosintético e indicar el precursor inmediato de metabolitos secundarios

pertenecientes a los siguientes grupos de compuestos: taninos hidrolizables, alcaloides

(indólicos, quinolinicos, isoquinolinicos y feniletilaminas), quinonas, lignanos, cumarinas y

compuestos aromáticos simples de los tipos C6, C6-C1, C6-C2 y C6-C3.

6. Indicar en forma general que tipo de compuestos se forman por la ruta del acetato-malonato.

7. Definir los términos policétido, unidad iniciadora y unidad de extensión.

8. Señalar las diferencias estructurales entre los compuestos aromáticos biosintetizados por la

ruta del ácido siquímico y los obtenidos por la ruta del acetato-malonato.

9. Indicar que tipo de compuestos se biosintetizan por la ruta del acetato-mevalonato y DOXP

(desoxixilulusa fosfato).



10. Esquematizar mediante reacciones químicas en la ruta del acetato-mevalonato la formación

de los siguientes compuestos: i) dimetilalilpirofosfato e isopentenilpirofosfato,

ii) pirofosfato de geranilo, iii) pirofosfato de farnesilo y iv) escualeno.

11. Indicar los precursores generales de cada uno de los siguientes tipos de compuestos:

monoterpenoides, sesquiterpenoides, diterpenoides, carotenoides, triterpenoides y esteroides.

12. Describir el papel de los aminoácidos no aromáticos en la biosíntesis de los metabolitos

secundarios.

13. Analizar el origen biogenético de ejemplos selectos de metabolitos de biogénesis mixta:

flavanona, vitamina K1, cocaína, equinulina, chanoclavina, novobiocina y tetrahidrocannabinol,

marmesina, dolicotelina, plastoquinonas y ubiquinonas.

14. Analizar la importancia del conocimiento de la biosíntesis de los fármacos de origen natural.

3.1 METABOLITOS PRIMARIOS VS. METABOLITOS SECUNDARIOS.

El metabolismo primario, comprende una serie de procesos metabólicos mediante los cuales los

organismos vivos sintetizan y degradan una serie de sustancias orgánicas que le son

indispensables para vivir. Estos procesos son similares en casi todos los organismos vivos y a los

productos biosintetizados se les denomina METABOLITOS PRIMARIOS. Estos metabolitos

cumplen una función vital en los seres vivos y se encuentran ampliamente distribuidos en la

naturaleza. Como ejemplos podemos citar a los aminoácidos, carbohidratos, proteínas, lípidos y

ácidos nucleicos por tan sólo mencionar algunos.

El metabolismo secundario comprende una serie de procesos metabólicos mediante los cuales los

seres vivos sintetizan un gran número de compuestos orgánicos que aparentemente no le son

indispensables para vivir. Estos compuestos se forman a partir de los metabolitos primarios

(Figura 5) y los procesos que conllevan a su formación, pueden diferir en los diferentes

organismos. Los productos del metabolismo secundario se denominan METABOLITOS

SECUNDARIOS, mismos que presentan una distribución taxonómica restringida (en ocasiones

característico de un género o especie). Entre los metabolitos secundarios más importantes se

encuentran las cumarinas, los alcaloides, los flavonoides y los terpenoides, entre otros. Existen

cada vez un mayor número de evidencias que indican que los metabolitos secundarios si

cumplen con una función específica en el organismo que los produce, particularmente acarrean

información de unos organismos a otros y por ello median las relaciones químicas entre los



organismos. De manera general los principios activos y los agentes responsables del aroma y el

color de numerosas plantas son metabolitos secundarios. En el Cuadro 6, se muestra una

clasificación de los metabolitos secundarios de acuerdo a su origen biosintético.

CLOROFILA + CO2 + LUZ

FOTOSINTESIS

CUMARINASLIGNANOS, ETC.

ALCALOIDES

ANTRAQUINONASANTIBIOTICOS, ETC.TERPENOIDES

ESTEROIDES

Glicosidos

ACIDOS CINAMICOS

ALCALOIDES

AMINOACIDOS (LISINA, PROLINA)

MALONIL COENZIMA A

ACIDOS DEL CICLO DE KREBS

AMINOACIDOS AROMATICOS

ACETIL COENZIMA A

ACIDO FOSFOENOLPIRUVICO

ACIDO SIQUIMICOACIDO PIRUVICO

FéculaGlucosaFructosa

CARBOHIDRATOS

CICLO DE LAS PENTOSAS

POLICETIDOS

FLAVONOIDES

POLIACETILENOS

ACIDOS GRASOS

COMPUESTOS AROMATICOSDE ORIGEN DIVERSOACIDO MEVALONICO

COMPUESTOS AROMATICOSDE ORIGEN DIVERSO

TRIPTOFANOFENILALANINATIROSINAACIDO ANTRANILICO

Figura 5. Correlación entre el metabolismo primario y el metabolismo secundario.

Cuadro 6. Clasificación de los metabolitos secundarios de acuerdo a su origen biosintético.



RUTA METABOLICA METABOLITOS SECUNDARIOS

1) Acido siquímico taninos, lignanos, cumarinas, alcaloides derivados de

los aminoácidos triptofano, tirosina, fenilalanina y

ácido antranílico, quinonas, compuestos C6, C6-C1,

C6-C2, C6-C3, antibióticos varios.

2) Acetato-malonato policétidos aromáticos, ácidos grasos y metabolitos

relacionados, antibióticos macrólidos, otros.

3) Acetato-mevalonato terpenoides (sesquiterpenoides, triterpenoides, y

politerpenoides) y esteroides

4)1-Desoxi-D-xilulosa-5-

fosfato (ruta DOXP)

terpenoides (hemiterpenoides, monoterpenoides,

diterpenoides, carotenoides y plastoquinona-9)

5) Metabolitos derivados de

aminoácidos no aromáticos

Alcaloides

6) Combinación de dos o

más rutas

alcaloides, flavonoides, furanocumarinas,

piranocumarinas, plastoquinonas, ubiquinonas y

cannabinoides. Nota: La clasificación se ajusta a los propósitos del curso

3.2 RUTA DEL ACETATO-MALONATO.

Esta ruta se lleva a cabo en bacterias, hongos, líquenes y plantas. Los productos biosintetizados

por esta ruta, se generan a partir de un intermediario denominado policétido, el cual resulta de la

condensación sucesiva de unidades de malonil CoA (unidad extendedora) con una unidad de

partida o iniciadora, que es de naturaleza variable (Figura 6). La unidad iniciadora puede ser la

acetil CoA, la propionil CoA, la malonil CoA, la cinamoil CoA, la trifluoroacetil CoA, entre

otras.



CH3C

O

(CH2 C)nCH2C

O

SCoA

O

CH3C CH2C

O O

CH2C

O

SCoA

nC2

MalonilCoAAcetilCoA

CH3C CH2C

O O

SCoACH2C SCoA

COOH

O

+CH3 C

O

SCoA

C2

C2 C4 C6 POLICETIDO INTERMEDIARIO

nC2

Figura 6. Formación del policétido intermediario

Los productos sintetizados por esta ruta se pueden clasificar considerando el numero de unidades

C involucradas en la formación del policétido intermediario. De esta forma, los policétidos se

clasifican en tricétidos (3C2), tetracétidos (4C2), pentacétidos (5C2), octacétidos (8C2),

decacétidos (10C2), etc. Algunos ejemplos de ellos se muestran a continuación:

OH

O O

OO

OH

OO O

O OOH

O O O

OO O

OO

Tetracétido Pentacétido Octacétido

(4C2) (5C2) (8C2)

Posteriormente, este intermediario puede sufrir diversas modificaciones enzimáticas como son

oxidaciones, reducciones, alquilaciones, descarboxilaciones, ciclizaciones intramoleculares,

entre otras. Estas modificaciones tienen lugar en las diferentes etapas del proceso de biosíntesis.

En la Figura 7, se presentan algunas de las modificaciones antes descritas. Cabe mencionar que



todas estas reacciones son catalizadas por enzimas específicas que se denominan policétido

sintasas.

O O

OO

OH O

CH3

HO

CH3

DESCARBOXILACION

METILACION

-pirona

CICLIZACION

R= CH3 (COCH2)nn= 0, 1, 2,....... R CO CH2 C

OH

COOHCH2COCH

O O

OH

CH2COR

O OHO O

O

O O

COOH

Figura 7. Modificaciones de los policétidos.

En la naturaleza, existen numerosos compuestos de importancia terapéutica que se biosintetizan

por de esta ruta. Por ejemplo las tetraciclinas, la griseofulvina, los macrólidos como la

eritromicina, y muchas antraquinonas con propiedades purgantes. En la Figura 8, se muestran

algunos ejemplos de metabolitos secundarios formados por la ruta acetato-malonato.



O

O CH3

OHO

O

OHOH

CH3

HO

OH OH

OH

OH

OH

O

O

COOCH3

CH2CH3

OH O OH O

NH2

O

OH

N(CH3)2OHHO CH3

OH

frangulina A antraciclinas oxitetraciclina

O

O

O

O O

CH3

CH3CH2

CH3

HO

CH3

OHCH3

O

O OH

HO

N(CH3)2

OCH3

CH3

CH3

OH

HO OH

N

eritromicina base floroglucinol coniína

OO

OCH3

CH3

OOCH3

CH3O

Cl O

OOHHO

HO

O

HO H

CH3

COOH

griseofulvina -pironas prostaglandina E2

Figura 8. Ejemplos de metabolitos secundarios biosintetizados por la ruta acetato-malonato.

3.3 RUTA DEL ÁCIDO SIQUÍMICO.

Por medio de la ruta del ácido siquímico, se originan los aminoácidos esenciales fenilalanina,

triptófano y tirosina, los cuales a su vez son de manera individual importantes precursores de un

gran número de metabolitos secundarios de importancia terapéutica (Figuras 10 y 11). Entre los

metabolitos secundarios más importantes que se generan por la ruta del ácido siquímico se

encuentran los siguientes: alcaloides, antibióticos, cumarinas, lignanos, fenilpropanoides,

compuestos aromáticos simples, taninos hidrolizables y quinonas, entre otros.



Es importante destacar que esta ruta y la del acetato-malonato permiten la síntesis de casi todos

los compuestos secundarios aromáticos de origen natural.

La ruta del ácido siquímico tiene lugar principalmente en microorganismos y plantas superiores,

y es en estas últimas donde se ha confirmado la presencia del sistema enzimático responsable de

la síntesis de importantes intermediarios de esta secuencia metabólica.

Los metabolitos primarios precursores de esta ruta son el ácido pirúvico (bajo la forma de ácido

fosfoenol pirúvico) y la eritrosa-4-fosfato (Figura 9). La condensación de estos dos productos

origina el ácido 2-ceto-3-desoxi-7-fosfo-D-glucohepanónico. La ciclización de este último ácido

genera el ácido dehidroquínico (DHQ), que es el primer intermediario cíclico de esta ruta. El

ácido DHQ se reduce al ácido quínico, compuesto de amplia distribución en la naturaleza.

También el ácido DHQ origina el ácido deshidrosiquímico que es el precursor de algunos

compuestos del tipo C6-C1, como los ácidos gálico y protocatéquico. Ambos ácidos se

encuentran libres en la naturaleza o se obtienen de la hidrólisis de los taninos hidrolizables.

OH

OH

HO

COOH

OH

OH

COOH

Acido gálico Acido protocatéquico

A partir del ácido deshidrosiquímico se forma el ácido siquímico, que por dos reacciones

adicionales se transforma en ácido corísmico. Según muchos autores esta secuencia metabólica

debería llamarse, "RUTA DEL ACIDO CORISMICO", ya que este metabolito constituye

quizás el intermediario más importante de la ruta y a partir del mismo se originan los

aminoácidos esenciales, antibióticos, compuestos de tipo C6-C1, etc. (Figura 10). La aminación

del ácido corísmico en la posición 3 conduce a la formación de ácido antranílico el cual a su vez

es precursor del triptofano. Por otra parte, los aminoácidos fenilalanina y tirosina se forman vía

el ácido prefénico, el cual es biosintetizado a partir del ácido corísmico por un rearreglo de

Claisen. Los aminoácidos fenilalanina y tirosina, además de ser precursores de numerosos

alcaloides y antibióticos, originan por eliminación de amonio fenilpropanoides intermediarios

(ácidos cinámicos). La eliminación de amonio de la fenilalanina origina el ácido cinámico y en el

caso de la tirosina se forma el ácido cumárico. Tanto el ácido cumárico como el cinámico pueden



sufrir hidroxilaciones anulares adicionales. Estos fenilpropanoides son los precursores de la

lignina, lignanos, cumarinas, flavonoides, otros fenilpropanoides y de compuestos de tipo C6-C1,

C6-C2 y C6, entre otros.

Es importante destacar que los compuestos aromáticos derivados por la ruta del ácido siquímico

se caracterizan por los siguientes patrones de oxigenación:

O

O

O

O O

O

Los metabolitos derivados de la ruta de acetato-malonato presentan, en cambio, un patrón de

oxigenación alterna.

O

O O



NAD+

Co2+

COOH

CH2

O

OH

OH

HO

H2O3PO

H2O

COPO3H2

COOH

CH2

OH

OH

COOH

H2O3PO

OH

OH

COOH

HO

OH

OHO

COOH

+ Ciclización

HO COOH

OH

OHO

OH

COOH

H2O3PO O COOHOH

COOH

O COOH

C6C1

Acido fosfoenolpirúvico Eritrosa-4-fosfato

Acido-2-ceto-3-desoxifosfo-D-glucoheptánico

Acido-3-deshidro-quínico

Acido siquímico-3-fosfato Acido siquímico Acido-3-deshidrosiquímico

Acido-3-fosfo-5-enolpiruvil-siquímico Acido corísmico

COOH

CH2OP

O

HO

HO

CH2

O

H

OH

HO

OPO3H2

Figura 9. Formación del ácido corísmico.



BENZOQUINONAS

NAFTOQUINONASANTRAQUINONAS

Acido isocorísmico

a

b

Acido 4-hidróxibenzoico

Cloranfenicol

Acido prefénico

Acido tetrahidofólico

PABA

Acido antranílico

ALCALOIDES

N

COOH

NH2

COOHNH2

COOH

NH2

COOH

O

COOH

NH2

COOH

O

COOHNH2

COOH

OHH

O

COOH

OH

HOOC CH2

C O

COOH

COOH

OH

COOH

OH

NO2

C HHO

CH N C

O

CH2Cl

CH2OH

O

COOH

COOH

H

H OH

OH

aab

b

b NH2

b

Figura 10. Transformaciones del ácido corísmico.



CH2CHOOC

OH

O

COOH CH2CHHOOC

OH

COOH

NH2

CH2COCOOH CH2COCOOH

OH

CH2 CHCOOH

NH2 CH2 CHCOOH

NH2

OH

CH2C

OH

O

COOHC

O

-O CH2C

O

COOHC

O

-O

O

TRANSAMINACION

FenilalaninaTirosina

DOPA

-CO2 -NH3

C6C3ALCALOIDESANTIBIOTICOSC6C2

ALCALOIDESANTIBIOTICOSC6C2

C6C3

-NH3-CO2

Acido fenilpirúvico

Acido p-hidroxifenilpirúvico

Acido prefénico Pretirosina

NAD+

NADH

Figura 11. Origen de los aminoácidos tirosina y fenilalanina por la ruta del ácido siquímico.



oxdn.redn.oxdn.

H2O

-oxidación

CUMARINASLIGNANOSLIGNINA

CO2

C6

COOH CH2OPP

OHCOOH

QUINONAS C6C1 C6C2-CO2

TirosinafenilalaninaC6C3

Otros

ALCALOIDES

COOH

O

CH2OH COOH

OH

COOH

NH2

COOH

HONH2

R

COOH

polim. dim.

Figura 12. Formación de los compuestos aromáticos a partir de la fenilalanina y de la tirosina.



O

O OH

OH

OH

OCH3

C OH O

O

OH

OCH3

NHCH3

COOCH3

HO

OH

NH2

HO

OH

OH

C OH

OCH3

OCH3

CH3O

OH

O

OO

O

O

O

O

O

HO

OH

OH

OH

OHO

CH3O

O HO

CH3O

NH2

OH

Alizarina Vainillina Lawsona

Damascenina Dopamina Pungenina

Podofilotoxina

Acido elágico

Escopoletina Eugenol Tiramina

Figura 13. Ejemplos de metabolitos secundarios originados por la ruta del ácido siquímico.



isomerasa

hemiterpenoides

CH3 C

O

SCoA CH3 C

O

SCoA+

C

O

SCoACH2

O

CCH3

C

O

SCoACH2

O

CCH3 CH3 C

O

SCoA+ C

O

SCoACH2CCH2HOOC

CH3

OH

2NADPH

CH2CCH2HOOC

CH3

OH

CH2OH

CH2CCH2HOOC

CH3

OH

CH2 OP2O6 -CO2

ATP

CH2C CH2OP2O6CH2

H3C

AcetilCoA AcetilCoA AcetoacetilCoA

AcetoacetilCoA AcetilCoA -Hidroxi--metilglutarilCoA

ATP

Acido-5-Pirofosfomevalónico Isopentenilpirofosfato (IPP)

UNIDAD DE ISOPRENO

CHC CH2OP2O6

H3C

H3C

Dimetilalilpirofosfato (DMAPP)

ácido mevalónico

Figura 14. Formación de la unidad de isopreno.



3.4 RUTA DEL ACETATO-MEVALONATO Y RUTA DOXP (1-DESOXIXILULOSA-5-

FOSFATO).

A través de esta ruta, se forman todas las sustancias de naturaleza terpenoide y esteroidal. Estos

metabolitos se biosintetizan a partir de unidades de cinco átomos de carbono (unidad isopreno),

y de acuerdo al número de unidades involucradas en su formación los compuestos terpenoides se

agrupan como se muestra en el Cuadro 7. El origen de la unidad isopreno se ilustra en las

Figuras 15 y 16.

Cuadro 7. Clasificación general de las sustancias terpenoides. TIPO NO. DE ATOMOS DE

CARBONO

NO. UNIDADES

ISOPRENO

EJEMPLO

Hemiterpenoides 5 1 Isopreno

Monoterpenoides 10 2 Geraniol

Sesquiterpenoide

s

15 3 Farnesol

Diterpenoides 20 4 Geranil-geraniol

Sesterpenoides 25 5 Ofobiolina A

Triterpenoides 30 6 Escualeno

Tetraterpenoides 40 8 Fitoeno

Politerpenoides C5n N Caucho

Una vez formada la unidad C5, prosigue la síntesis de los terpenoides por condensaciones

"cabeza-cola" del IPP con el DMAPP, para dar pirofosfato de geranilo (GPP) (Figura 15), el cual

es el precursor de los monoterpenoides.

CH2OP2O6

cola

IPP

cabezaCH2OP2O6

H

H

HEMITERPENOIDES

MONOTERPENOIDES

Pirofosfato de geranilo (GPP)

DMAPP

OP2O6



Figura 15. Formación de la unidad isopreno

Cuando el GPP se condensa también en forma "cabeza-cola" con otra unidad de IPP se genera el

pirofosfato de farnesilo (FPP), precursor de los sesquiterpenoides y del escualeno (precursor

general de los triterpenoides y esteroides). Los diterpenoides, se biosintetizan a partir del

pirofosfato de geranil-geraniol (GGPP), el cual resulta de la condensación del FPP con una

unidad de IPP. Por último los carotenoides se forman a partir de 2 moléculas de FPP.

En la Figura 17, se ilustran esquemáticamente la formación de los precursores generales de los

diterpenoides, sesquiterpenoides, triterpenoides, esteroides y carotenoides.

Muchos de los compuestos biosintetizados por esta ruta son importantes desde el punto de vista

medicinal e industrial; algunos ejemplos de estos metabolitos secundarios se muestran en la

Figura 18.

CH3

COOH

O

CHO

CH2OP

OH

CH3

CH2OP

O

HO

OH

OP

OH

HO

OHOPP

piruvato DOXP sintasa

gliceraldehído-3-P

+

1-desoxixilulosa-5-P (DOXP)

piridoxol

tiamina

2-C-metil-D-eritriol-4-P (MEP)

IPP

Figura 16. Formación de la unidad isopreno a partir de la ruta DOXP



CH2OP2O6

CH2OP2O6

SESQUITERPENOIDES

Pirofosfato de geranilo (GPP)

Pirofosfato de farnesilo (FPP)

x2IPP

O

Escualeno

H+

Epoxiescualeno

H

HO

Cicloartenol

H

HO

Lanosterol

TRITERPENOIDESESTEROIDES

CH2OP2O6

Pirofosfato de geranil-geranilo (GGPP)

CAROTENOIDES DITERPENOIDES

x2

Figura 17. Formación de los precursores generales de algunos terpenoides.



OH

O

CHOHO

COOH H

HOH

CH2OH

limoneno mentol alcanfor

-pineno geranial -cadinol

ácido dextropimárico cedrol

vitamina A 1

Figura 18. Ejemplos de metabolitos secundarios originados por la ruta acetato-mevalonato.



guta

-sitosterol

-amirina lupeol

n

HO

H

HOHO

-caroteno

Figura 18. Ejemplos de metabolitos secundarios originados por la ruta acetato-mevalonato (continuación).



3.5 METABOLITOS QUE DERIVAN DE AMINOÁCIDOS NO AROMÁTICOS Y

OTROS PRECURSORES NITROGENADOS.

Muchos aminoácidos no aromáticos tienen importancia en el metabolismo secundario de algunas

plantas, por ser precursores de diversos alcaloides. Estos aminoácidos se originan a partir del

metabolismo primario (Ciclo de los ácidos tricarboxílicos). A continuación, se ejemplifican

algunos alcaloides, la estructura base, así como los aminoácidos precursores de estos

metabolitos.

ALCALOIDEESTRUCTURA AMINOACIDO

histidina imidazol histamina

higrolina

prolina pirrolizidina

ornitina pirrolina

N

N

NH2

H

H

N

N

H

N

N

COOH

NH2

H

N

CH3

OH

N

NH2 NH2

COOHN

H

N COOH

H

Figura 19. Ejemplos de metabolitos biosintetizados a partir de aminoácidos no aromáticos y

otros precursores.



ALCALOIDEESTRUCTURAAMINOACIDO

lisina piperidínico

isopeleterina

quinolizidinaácido pipecólico

ácido nicotínico piridínico arecolina

N

COOCH3

H

N

COOH

N

N

COOHNH2NH2

N

H

COOH

N

H

CH2CCH3

O

N

H

Figura 19. Ejemplos de metabolitos biosintetizados a partir de aminoácidos no aromáticos y

otros precursores (continuación).

3.6 METABOLITOS DE BIOSINTESIS MIXTA.

Existen en la naturaleza, un gran número de compuestos que se originan por la combinación de

dos o más rutas. Un ejemplo representativo lo constituyen los flavonoides, que se biosintetizan

por las rutas del ácido siquímico y acetato-malonato, tal como se muestra en la Figura 20.



SCoA

OO

OO

OH

OOH

HO

OOH

HO O

MalonilCoA CinamoilCoA

C SCoA

O

CH2HOOC CoAS

O

+

Figura 20 . Formación de flavonoides (C6-C3-C6).

Otros metabolitos originados por biosíntesis mixta se ilustran en la Figura 21.



3

N N

N

H

H

O

O

CH3

H

CH3COCH3

H

O C

O

N

HR=

vitamina K1dolicotelina

O

O

R

cocaína

equinulina

N

N

N

H

O

n

n= 1,2,...

plastoquinonas ubiquinonas

n=6, 7, 8 y 9

O

O

CH3

CH3 CH3

H

n

O

O

CH3O

CH3O

CH3

CH3

H

Figura 21. Ejemplos de metabolitos secundarios sintetizados por rutas mixtas.



O O

OH

CH3

O

O

OCH3

CH3

CH3O

N O

OH

H

H2 N

O

O

OH

H

H

N O

O OCH3

CH3

tetrahidrocannabinol acronicina

N

NHCH3HOCH2

H

H

H

chanoclavina I marmesina

O OHO

O

novobiocina

Figura 21. Ejemplos de metabolitos secundarios sintetizados por rutas mixtas (continuación).



UNIDAD 4. METABOLITOS SECUNDARIOS DE IMPORTANCIA MEDICINAL.

PROPÓSITO. Tomando en cuenta los conocimientos adquiridos en las unidades anteriores,

esta unidad permite informar al estudiante en forma más detallada, acerca de los diversos

metabolitos secundarios de importancia terapéutica. Se hará énfasis en lo relativo a la

clasificación de los diferentes grupos de compuestos; distribución en la naturaleza;

biosíntesis; propiedades físicas y químicas; obtención a partir de las fuentes naturales,

identificación, fuentes naturales y usos medicinales.

SUBUNIDAD 4.1. ALCALOIDES

CONTENIDO PROGRAMATICO:

Distribución en la naturaleza. Clasificación. Propiedades físicas y químicas: Métodos de

detección. Métodos de extracción, fraccionamiento, separación, purificación e identificación.

Alcaloides de importancia terapéutica: Alcaloides tropánicos (atropina, escopolamina,

hiosciamina y cocaína). Alcaloides indólicos (indolmonoterpenoides, -carbolinas,

triptaminas, eserina y ergolinas). Alcaloides quinolínicos (alcaloides de la quina). Alcaloides

isoquinolínicos (bencil isoquinolínicos, taleidoisoquinolinas, protoberberinas, emetina y

morfinanos). Alcaloides de tipo pirrolidina-piridina (nicotina). Alcaloides de la piperina y

piridina (alcaloides del granado, de la lobelia, de la areca y de la pimienta). Alcaloides

imidazólicos. Protoalcaloides, purinas, taxol y sus derivados. Colchicina.

Al finalizar la subunidad, a través de la exposición del profesor y la discusión en clase, el

estudiante estará en capacidad de:

1. Definir el término alcaloide.

2. Definir los términos protoalcaloide, pseudoalcaloide y alcaloide verdadero.

3. Establecer diferencias entre protoalcaloides, pseudoalcaloides y alcaloides verdaderos.

4. Describir la distribución de los alcaloides en la naturaleza.

5. Describir que tipo de funciones se les atribuye a los alcaloides en las plantas.

6. Enumerar los criterios más usados para clasificar los alcaloides.

7. Clasificar los alcaloides de acuerdo a su estructura química.

8. Identificar los siguientes núcleos químicos, con base en la clasificación química

estructural de los alcaloides: pirrol, piridina, piperidina, tropano, pirrolidina, quinolina,

isoquinolínico, indol, imidazol, quinolizidina, pirrolizidina y purina.

9. Clasificar los alcaloides de acuerdo a su origen biosintético.

10. Analizar las ventajas de la clasificación biogenética.



11. Indicar las propiedades físicas generales de los alcaloides tales como: solubilidad, estado

físico, color, sabor y actividad óptica.

12. Señalar las propiedades químicas más importantes de los alcaloides. Analizar el carácter

básico de la mayoría de éstos compuestos.

13. Describir bajo que forma suelen encontrarse los alcaloides en la naturaleza.

14. Enumerar las reacciones generales que permiten la detección de los alcaloides.

15. Señalar el fundamento y las características de la reacción de los alcaloides con cada uno

de los siguientes reactivos: Mayer, Dragendorff, Wagner, ácido silicotúngstico y Hagger.

16. Indicar los métodos y disolventes para la extracción de los alcaloides con base en sus

propiedades físicas y químicas.

17. Analizar la extracción de los alcaloides por medio de disolventes orgánicos.

18. Analizar porque es necesario basificar el material objeto de extracción, antes de proceder

a la extracción de los alcaloides por medio de disolventes tales como el cloroformo,

benceno, éter etílico y cloruro de metileno.

19. Analizar la extracción de los alcaloides por medio de soluciones de ácido en agua.

20. Señalar los procedimientos más adecuados para fraccionar o separar los alcaloides de

otras sustancias presentes en un extracto preparado por cualquiera de los métodos

generales para la extracción de alcaloides.

21. Analizar el proceso de partición ácido-base como método de fraccionamiento.

22. Indicar los métodos empleados para la separación y purificación de los alcaloides.

23. Indicar los métodos físicos y químicos más apropiados para la identificación de los

alcaloides.

24. Indicar la distribución en el reino vegetal de los alcaloides del núcleo tropano.

25. Enumerar los alcaloides del núcleo tropano de importancia farmacéutica.

26. Esquematizar mediante reacciones químicas la biosíntesis de la tropina y de la ecgonina

a partir de la ornitina, identificar cada una de las reacciones químicas involucradas en la

biosíntesis de ambos compuestos.

27. Indicar mediante reacciones químicas la biosíntesis de la hiosciamina y de la

escopolamina a partir de la tropina.

28. Indicar mediante reacciones químicas la biosíntesis de la cocaína a partir de la ecgonina.

29. Identificar las estructuras de la atropina, hiosciamina, cocaína y escopolamina.

30. Analizar la formación de atropina a partir de la hiosciamina durante el proceso de

extracción.

31. Indicar las fuentes naturales y usos de la atropina, hiosciamina, cocaína y escopolamina.

Señalar la parte de la planta empleada para la obtención de los pricipios activos.

32. Indicar qué alcaloides además de la cocaína, se encuentran en la coca y señalar la

importancia de éstos compuestos en la preparación en gran escala de la cocaína.



33. Describir y analizar la preparación industrial por semisíntesis de la cocaína, a partir de la

ecgonina.

34. Señalar las reacciones de identificación más comunes de los alcaloides tropánicos.

35. Describir la distribución de los alcaloides indólicos en el reino vegetal.

36. Clasificar a los alcaloides indólicos de importancia farmacéutica.

37. Definir a los alcaloides indolmonoterpenoides.

38. Clasificar a los alcaloides indolmoniterpenoides.

39. Enumerar alcaloides indolmonoterpenoides del tipo corinanto, iboga y aspidosperma de

importancia medicinal.

40. Identificar los fragmentos terpénicos del tipo corinanto, iboga y aspidosperma de

importancia medicinal.

41. Identificar las estructuras químicas de la vincristina, vinblastina, estricnina, brucina,

reserpina, deserpidina, rescinamina.

42. Identificar en las estructuras anteriores la porción derivada del triptófano y la parte

terpénica; así mismo identificar y deducir si pertenecen al tipo iboga, corinanto o

aspidosperma.

43. Indicar las fuentes naturales y usos de los alcaloides enumerados en el punto 42.

44. Identificar el núcleo de la ergolina.

45. Clasificar los alcaloides del cornezuelo del centeno.

46. Indicar el origen biosintético del ácido lisérgico.

47. Describir brevemente tres métodos para la producción de éstos alcaloides (aislamiento

del esclerocio, extracción de cultivos saprofitos y semisíntesis).

48. Identificar las estructuras químicas de los alcaloides más importantes como: ergonovina,

ergotamina, ergocriptina, ergocornina y ácido lisérgico.

49. Enumerar los usos de los alcaloides mencionados en el punto 47. Indicar además la

importancia medicinal de los dehidro derivados de la ergocristina, alfa-ergocriptina, beta-

ergocriptina y ergocornina.

50. Enumerar las reacciones de identificación de los alcaloides del ergot.

51. Definir el término de beta-carbolinas y triptaminas simples.

52. Identificar las estructuras de la harmina, harmano, psilocibina, DMT, serotonina,

bufotenina y eserina.

53. Enumerar las fuentes naturales y los efectos biológicos de los compuestos mencionados

en el punto 52.

54. Enumerar los alcaloides quinolínicos de mayor importancia farmacéutica.

55. Identificar las estructuras de la quinina y la quinidina.

56. Indicar el origen biosintético de los compuestos indicados en el punto 55.

57. Enumerar las fuentes naturales y los usos de los compuestos indicados en el punto 56.



58. Enumerar las reacciones de identificación que permiten caracterizar los alcaloides de la

quina.

59. Analizar el proceso de obtención de la quinina y quinidina a partir de la corteza de quina.

60. Clasificar los alcaloides isoquinolínicos de mayor importancia farmacéutica.

61. Identificar la estructura básica de los siguientes alcaloides: bencilisoquinolinas, bis-

bencil-isoquinolinas, protoberberinas, taleidoisoquinolinas, emetina y morfinanos.

62. Indicar la distribución en el reino vegetal de los alcaloides isoquinolínicos señalados en

el punto 61.

63. Identificar las estructuras químicas de la papaverina, (+)-tubocurarina, morfina, codeína,

tebaína, hidrastina, narcotina, berberina y emetina.

64. Indicar la importancia biogenética de los alcaloides del tipo bencilisoquinolina dentro del

grupo de alcaloides isoquinolínicos.

65. Indicar el origen biogenético de la tubocurarina y de la emetina.

66. Señalar la importancia medicinal y fuentes naturales de los compuestos indicados en el

punto 63.

67. Definir el término opio.

68. Describir la preparación del opio.

69. Indicar que otros alcaloides, además de la papaverina se encuentran presentes en el opio.

70. Enumerar los ensayos listados en las farmacopeas para la identificación de los alcaloides

del opio.

71. Analizar la solubilidad de la morfina en hidróxido de sodio, en contraste con la

insolubilidad de la tebaína y de la codeína.

72. Indicar los derivados semisintéticos más importantes derivados de la morfina y de la

codeína. Señalar además los usos medicinales y las reacciones químicas necesarias para

su obtención.

73. Definir el término curare, describir su uso folclórico y enumerar los diferentes tipos de

curare.

74. Analizar la diferencia en propiedades físicas y químicas de la berberina y de la

hidrastina, proponer métodos de extracción con base en el análisis anterior.

75. Identificar las estructuras químicas de la anabasina, arecolina, lobelina, nicotina,

peletierina y la piperina.

76. Enumerar las fuentes naturales de los alcaloides mencionados en el punto 74.

77. Identificar la estructura de la pilocarpina.

78. Predecir el origen biosintético de la pilocarpina.

79. Enumerar las fuentes naturales y el uso de la pilocarpina.

80. Identificar las estructuras químicas de la mescalina, efedrina, colchicina y el taxol.

81. Indicar el origen biosintético de la efedrina, mescalina, colchicina y el taxol.

82. Enumerar los usos y las fuentes naturales de los compuestos mencionados en el punto 81.



83. Identificar las estructuras químicas de la cafeína, teofilina y teobromina.

84. Indicar los usos y fuentes naturales de la cafeína, teofilina y teobromina.



4.1.1 CONCEPTOS GENERALES.

4.1.1.1 Definición. Los alcaloides son metabolitos secundarios nitrogenados, generalmente

de carácter básico y fisiológicamente activos. La mayoría de éstos compuestos son

biosintetizados a partir de aminoácidos.

4.1.1.2 CLASIFICACIÓN GENERAL DE LOS ALCALOIDES.

4.1.1.2.1 Alcaloides verdaderos: el N forma parte de un heterociclo y se derivan de

aminoácidos.

CH3

H

O C

O

C

CH2

OH

H

N

N

H

N CH3

H

HHO2C

NN CH3

CH3H

HO

atropina ácido lisérgico bufotenina

O

NHCOCH3

H

OCH3

CH3O

CH3O

CH3O O

O COOH

NO2

OMe

colchicina ácido aristolóquico

Ambos son excepciones

4.1.1.2.2 Protoalcaloides: el N no forma parte de un heterociclo, pero derivan de

aminoácidos también.

HON

CH3

CH3

NH2

OCH3

CH3O

CH3O

hordenina Mescalina



4.1.1.2.3 Pseudoalcaloides: el N forma parte de un heterociclo, pero no se derivan de

aminoácidos.

N

O

HHO

H

H

N

H

tomatidina coniína

4.1.1.3 Distribución en la naturaleza:

a) Reino animal y protista:

N

O

CH2OH

N

castoramina (insectos) muscopiridina (insectos)

NN CH3

CH3H

HO

N

N

N

NNH2

H2N

OHH

H

H

OH2N

O

+

+

bufotenina (sapo) saxitoxina (animales marinos)

N

N

O

pyocinanina (Pseudomonas y bacterias)



b) Reino vegetal y Reino fúngico.

O

NHCOCH3

H

OCH3

CH3O

CH3O

CH3O

N

H

O C

O

C

CH2

OH

H

H3C

colchicina (Colchicum autumnale) atropina (Datura lanosa)

4.1.1.4 FUNCIÓN.

a) Participan en las secuencias metabólicas de la planta.

b) Medio de almacenamiento y transporte de determinados ácidos vegetales.

c) Posible participación en los procesos de germinación de las plantas que los contienen.

d) Protección.

4.1.1.5 CLASIFICACIÓN QUÍMICA-ESTRUCTURAL Y BIOSINTÉTICA.

ESTRUCTURA BASE EJEMPLO PRECURSOR

BIOSINTÉTICO

a. pirrolidina simple

N

H

estachidrina

N COOHCH3H3C

+

L-prolina

N

H

COOH

L-ornitina

COOHNH2 NH2



4.1.1.5 Clasificación química-estructural y biosintética (continuación).


BIOSINTÉTICO

b. tropano

NCH3

l-hiosciamina

N

H

O

CH3

C

O

C

HHOCH2

L-ornitina

COOHNH2 NH2

2 x CH3COOH

c. piperidina

N

H

anabasina

N

N

HH

L- lisina

NH2 NH2

COOH

d. piridina

N

nicotina

N

NCH3

H

ácido nicotínico

N

COOH

e. pirrolizidina

N

retronecina

N

CH2OHHOH

L- ornitina

COOHNH2 NH2





BIOSINTÉTICO

f. quinolizidina

N

lupinina

N

HCH2OH

L- lisina

NH2 NH2

COOH

g. quinolina

N

quinina

N

H N

HO H

L-triptofano

NNH2

COOH

dictamina

ON

OCH3

ácido antranílico

COOH

NH2

h. isoquinolina

N

morfina

O

H

HOH

NCH3

HO

L- tirosina

NH2

COOH

HO





BIOSINTÉTICO

licorina

NO

OH

OHHO

H

L-tirosina

NH2

COOH

HO

L- fenilalanina

NH2

COOH

i.quinazolina

N

N

peganina

N

NOH

ácido antranílico

COOH

NH2

j. indol

N

H

ajmalicina

N

H

N

CH3

H

H

H

H3COC

O

L- triptófano

NNH2

COOH

agroclavina

N

NCH3H3C





BIOSINTÉTICO

k. imidazol

N

N

H

ergotioneina

NN N(CH3)2

COOHH

SH

H

L- histidina

N

N

COOH

H

NH2

l.purinas

N

N N

N

cafeína

N

N N

N

CH3

CH3

H3C

O

O

Acido aspártico

COO -

CH

CH2

COHO

+NH3

L-glicina

Glutamina

m.acridina

N

acronicina

N

CH3

O OCH3

O

Acido antranílico

COOH

NH2

n.colchicina colchicina

O

NHCOCH3

H

OCH3

CH3O

CH3O

CH3O

L-tirosina

NH2

COOH

HO

L- fenilalanina

NH2

COOH





BIOSINTÉTICO

o.ciclopentano

perhidrofenantreno

solasodina

HO

O

N

ruta acetato-

mevalonato

p. fenil-alquilaminas

NH2

dopamina

NH2

HO

HO

L-tirosina

NH2

COOH

HO

q.-taxano

taxol

O

O

H

O

O

OH

O

N

OHO

O

O

CO

HO

O

O



4.1.1.6 PROPIEDADES GENERALES

En su mayor parte, los alcaloides, además de carbono, hidrógeno y nitrógeno, contienen

también oxígeno; sólo poco de ellos, sobre todo los volátiles y líquidos carecen de éste

último. Casi todos ellos corresponden a los compuestos heterociclícos. El nitrógeno de los

alcaloides puede ser primario (mescalina), secundario (efedrina), terciario (morfina) o

cuaternario (candicina). En las plantas, los alcaloides pueden existir en estado libre, o bajo la

forma de sales. En este último caso, las sales se pueden generar por reacción con ácidos

inorgánicos u orgánicos comunes o específicos (Ej. el ácido mecónico en el opio y el ácido

quínico en la quina). En algunas ocasiones el N de los alcaloides se encuentra como N-óxido.

OH

OHHO

HO COOH

O CO2HHO2C

O

OHN

H

OC

O

C

HHOCH2

CH3

O

ácido quínico ácido mecónico hiosciamina-N-óxido

La mayoría de los alcaloides son cristalizables y tienen un punto de fusión determinado;

algunos son líquidos (coniína y nicotina) a la temperatura ordinaria, y ambos son volátiles

con el vapor de agua y por lo tanto destilables. Cuando se hallan en estado libre son poco

solubles o insolubles en agua; en los disolventes orgánicos como el alcohol etílico, el éter, el

cloroformo, el benceno, etc., son en parte solubles. Casi todos tienen sabor amargo. Muchos

son ópticamente activos y sólo uno de los isómeros se consigue en la naturaleza; se conocen

mezclas racémicas (atropina). En general son incoloros, pero se conocen algunos coloreados

[berberina (amarilla), sanguinarina (roja)].

Casi todos los alcaloides son bases y en estado libre presentan una reacción alcalina más o

menos fuerte. Con los ácidos forman sales, las cuales pueden ser descompuestas no sólo por bases enérgicas NaOH, KOH, Ca(OH)2 sino también por el amoníaco y carbonatos

alcalinos.



Con ciertas sales metálicas muchos alcaloides forman sales complejas poco solubles o

insolubles, y a menudo también cristalizables. La formación de éstas sales puede servir para

identificar y para aislar a los alcaloides.

Las sales alcaloidales al igual que los N-óxidos son solubles en el agua; la diferencia de

solubilidades de las sales y las bases libres es aprovechada en los procesos de extracción y

fraccionamiento.

4.1.1.7 REACCIONES DE ALCALOIDES.

Casi todos los alcaloides forman precipitados al ser tratados (en soluciones ácidas o neutras)

con una serie de reactivos. La formación de precipitados puede deberse a:

a.- La formación de sales insolubles con ciertos ácidos oxigenados de elevado peso molecular

(ácido silicotúngstico, ácido fosfomolíbdico (Reactivo de Sonnenscheins) y ácido

fosfotúngstico (Reactivo de Scheibler).

b.- La formación de compuestos halogenados que precipitan debido al incremento de su

insolubilidad en las condiciones o medio de reacción: Reactivos de Wagner y Bouchardat

(ambos son soluciones de Iodo en Ioduro de potasio).

c.- La formación de complejos de adición insolubles: reactivo de Mayer (yoduro mercúrico

potásico), Reactivo de Dragendorff (yoduro bismúticopotásico), Reactivo de Marme (yoduro

cádmico potásico).

d.- La formación de una sal insoluble por reacción ácido-base. Reactivo de Hager (solución

saturada de ácido pícrico)

Los alcaloides también forman sales dobles con los ácidos cloroplatínicos y cloroaúrico; con

el ácido tánico originan precipitados blanco-amarillentos solubles en metanol.

Los reactivos antes mencionados son utilizados para la detección de alcaloides. Es

aconsejable usar más de un reactivo para tal fin debido a la variación de la sensibilidad de los

mismos, muy a menudo se da validez a las reacciones de detección cuando se encuentran

resultados positivos con todos los reactivos empleados. También es recomendable la

eliminación de proteínas antes de efectuar las reacciones de detección ya que éstas reaccionan

con la mayoría de los reactivos alcaloidales.



4.1.1.8 OBTENCIÓN DE LOS ALCALOIDES A PARTIR DE SUS FUENTES

NATURALES

Debe entenderse, en cada caso, la naturaleza del o de los alcaloides que se desea obtener. De

una manera general, sin embargo, los procedimientos mas utilizados para realizar el proceso

de extracción son los siguientes:

4.1.1.8.1 Extracción mediante disolventes orgánicos tipo metanol y etanol.

4.1.1.8.2 Extracción mediante disolventes orgánicos tipo cloroformo, éter,

diclorometano, benceno, previa basificación del material vegetal.

4.1.1.8.3 Extracción selectiva mediante soluciones acuosas de ácidos.

En cualquiera de los tres casos, se pueden utilizar los métodos convencionales de extracción.

Generalmente se desgrasa previamente el material vegetal mediante hexano o éter de petróleo

y, aunque la mayoría de los alcaloides son insolubles en éstos disolventes es aconsejable

determinar la presencia de los mismos en los extractos resultantes.

Para efectuar la basificación señalada en el punto 4.1.8.2, se pueden emplear diferentes bases

(NaOH, Ca(OH)2, NH4OH) y el proceso se realiza para garantizar la liberación de las bases

libres de aquellos alcaloides que se encuentran bajo la forma de sales en sus fuentes naturales.

Una vez preparados los extractos, el fraccionamiento preliminar se puede realizar de diversas

formas. Los métodos más utilizados son:

a.- Partición ácido-base

b.- Cromatografía en columna de adsorción utilizando alúmina o gel de sílice.

c.- Métodos químicos mediante el uso de reactivos alcaloidales como el Reactivo de Mayer, posteriormente el complejo resultante se disocia con H2S, AgSO4 ó por columnas de

intercambio iónico. Se aplica para alcaloides cuaternarios y terciarios.

En forma general, independientemente del método empleado para la preparación del extracto

inicial, el procedimiento más utilizado para el fraccionamiento es la partición ácido-base.

Finalmente la separación de los alcaloides se efectúa mediante métodos cromatográficos,

liberación fraccionada, cristalización fraccionada, destilación fraccionada, etc.

La purificación y determinación estructural se hace de acuerdo a la metodología mencionada

en la Unidad 2.

Nota: En el caso de alcaloides volátiles, éstos pueden ser obtenidos directamente por

destilación con vapor de agua, luego de basificar el material objeto de extracción con una

base enérgica.



4.1.2 ALCALOIDES TROPANICOS. Estructura base.

N

H

H

H3C1 2

345

6

7

8

TROPANO 8-metilazabiciclo-[3, 2, 1]-octano

4.1.2.1 DISTRIBUCION EN LA NATURALEZA: Se encuentran principalmente en las

familias Solanaceae y Erythroxylaceae. También se han reportado en las siguientes familias:

Dioscoraceae, Cruciferae, Euphorbiaceae, Convolvulaceae, Proteaceae y Rhizophoraceae,

entre otras.

4.1.2.2 CLASIFICACIÓN ESTRUCTURAL

N

H

OH

H3C

N

H

OH

O

H3C N

OH

H

H

COOH

H3C

tropina escopina ecgonina

Generalmente se encuentran en sus fuentes naturales como ésteres de diferentes ácidos

orgánicos como: ácido trópico, ácido mandélico, ácido benzoico, ácido cinámico, ácido -

truxílico y ácido -hidroxi--fenilpropanoico.



HO C

O

C

CH2

OH

H

C

OH

H

COOH

COOH

ácido trópico ácido mandélico ácido benzoico

CH2CH

OH

HOOC

Ar

Ar

HOOC

COOH

ácido -hidróxi--fenilpropanoico ácido -truxílico

4.1.2.3 ALCALOIDES TROPÁNICOS DE IMPORTANCIA MEDICINAL.

Desde el punto de vista medicinal los alcaloides tropánicos más importantes son la atropina, la

escopolamina, la l-hiosciamina y la cocaína.

N

H

O C

O

C

CH2

OH

H

H3CN

H

O C

O

C

CH2

OH

H

O

CH3

(d, l) atropina

l-(-)-hiosciamina

escopolamina

La atropina se usa como antídoto en envenenamientos con insecticidas organofosforados.

NC

O

O CH3

O C

O

H

H3C

cocaína

Anestésico local, estímulante cerebral, pero

en grandes dosis o por uso continuo es

narcótico.



FASE CLOROFORMICA FASE ACUOSA BASICA

FASE ETEREA FASE ACUOSA ACIDA

SOLUCION ACIDA RESIDUO

EXTRACTO ETEREORESIDUO VEGETAL

ESCOPOLAMINA

Cristalizar con EtOH-Acetona

CRUDO ALCALOIDAL DE HIDROBROMUROS

1. Concentrar al vacío

2. Preparar hidrobromuros con HBr *

1. Basificar con NH4OH

2. Extraer con cloroformo repetidamente

Desgrase con éter de petróleo

1. Concentrar al vacío2. Extraer con HCl 1N

1. Basificar con sol. de KOH al 10%2. Extraer con éter

MATERIAL VEGETAL PULVERIZADO

*OXALATOS ATROPINA.

Obtención de escopolamina a partir de Datura metel L.

B. T. Cromwell, The Alkaloids Modern Methods of Plant Analysis, 4, 499



4.1.3 ALCALOIDES DE LA PIRIDINA Y DE LA PIPERINA

4.1.3.1. NICOTINA

N

N

HCH3

Nicotiana tabacum (Solanaceae).

USOS: Bloqueante ganglionar, insecticída.

En grandes dósis la muerte sobreviene por

parálisis respiratoria.

nicotina

4.1.3.2 ARECOLINA, ARECAINA Y GUVACINA

Están presentes en las nueces de una palma conocida popularmente con el nombre de "Areca".

La arecolina es el más abundante.

Todos tienen la peculiaridad de ser derivados del ácido nicotínico reducido.

N

COOCH3

CH3

N

COOH

CH3

N

COOH

H

arecolina

arecaina

guvacina

Areca catechu Linné (Palmae)

USOS: Medicina vete-rinaria como antihelmíntico



4.1.3.3 ALCALOIDES DE LA CICUTA.

Esta -propil-piperidina presenta la particularidad de que el anillo piperidínico se forma por la

ruta del acetato-malonato.

Con el fruto de esta planta los griegos preparaban una bebida con la que se ejecutaba a los

prisioneros.

N

H

coniína

Conium maculatum (Umbeliferae)

Altamente tóxica y tiene efectos sobre los ganglios

periféricos similares a los de la nicotina.

4.1.3.4 ALCALOIDES DEL GRANADO.

N

H

O

N

H

O

N

O

CH3

peletierina (-) isopeletierina (+) pseudopeletierina

Punica granatum (Punicaceae).

USOS: Estos alcaloides están presentes en el tanato de peleterina, que es una mezcla de cuatro

alcaloides: isopeleterina, peleterina, metil isopeleterina y pseudopeleterina. Esta mezcla se utiliza

com tenífugo y vernífugo.

4.1.3.5 ALCALOIDES DE LA LOBELIA.

La Lobelia inflata (Campanulaceae) es conocida popularmente con los nombres de tabaco indio

y lobelia. Contiene varios alcaloides del tipo piperidina, siendo el más abundante la lobelina.

La lobelina se utiliza para el tratamiento del asma y de la bronquitis crónica, es expectorante. El

clorhidrato de lobelina se usa para la reanimación de recién nacidos. El sulfato de lobelina es

utilizado en cambio para la elaboración de pastillas o tabletas para eliminar el hábito de fumar.



N

R1 R2

CH3

R1=O; R2=-OH lobelina

R1=R2=H lobelanidina

R1=R2=O lobelanina

4.1.4.6 ALCALOIDES DE PIMIENTA.

La piperina es el principio pungente de la pimienta negra [Piper nigrum (Piperaceae)]. Se

encuentra principalmente en el fruto.

N

O

O

O

piperina

4.1.4 ALCALOIDES INDOLICOS.

N

H

Clasificación:

1) triptaminas

2) eserina

3) indol-monoterpenoides

- aspidospermano

- ibogano

- corinanteano

- estricnano

- elepticina

4) cornezuelo de centeno



4.1.4.1 TRIPTAMINAS.

NN CH3

CH3H

OPO3H

psilocibina

Especies de hongos alucinógenos de los

géneros Pscilocibe, Paneolus y

Conocybe

USOS: Alucinógenos asociados a

ceremonias mágico-religiosas de

diversas culturas del continente

americano

NN

H

HO

H

H

serotonina

NN CH3

CH3H

HO Descubierto en la piel de sapo

bufotenina

4.1.4.2 ESERINA.

N

NCH3

CH3

H

ON

O

H3C

H Physostigma venenosum (Leguminosae) se

encuentra presente en las semillas y partes

aéreas.

USOS: Inhibidor reversible de las

colinesterasas. Se emplea en el tratamiento

del glaucoma.

fisostigmina o eserina



4.1.4.3 INDOL-MONOTERPENOIDES.

Este grupo complejo de alcaloides es el más numeroso dentro de los indólicos. Se conocen más

de 1000 compuestos y éstos presentan una gran diversidad, no sólo en relación a sus estructuras,

sino también en cuanto a su actividad farmacológica. El común denominador de este tipo de

alcaloides es que derivan del aminoácido triptófano y del monoterpenoide secologanina. Muchos

alcaloides de importancia terapéutica son miembros de los indol-monoterpenoides.

Los indol-monoterpenoides, en general, se encuentran prinicipalmente en miembros de las

familias Rubiaceae, Apocynaceae y Loganiaceae, siendo más abundante en ésta última.

Las unidades básicas de esta categoría de alcaloides lo constituyen la triptamina (derivada del

triptófano por descarboxilación) y el iridoide secologanina. Estas unidades se condensan in vivo

para formar la estrictosidina, un glicósido que constituye el intermediario clave para la

biosíntesis de todos los indol-monoterpenoides. En la estrictosidina la porción monoterpenoide

puede sufrir varias modificaciones para originar diversos esqueletos de estos compuestos. Las

modificaciones antes mencionadas constituyen la base de la clasificación de los alcaloides

considerados: actualmente se conocen muchos tipos, sin embargo por razones didácticas se

consideran solo cuatro grupos.

SECOLOGANINATRIPTAMINA

ESTRICTOSIDINA

NN

H

H

H

CHO

OMeO2C

O Glu

NN

H

H

OMeO2C

O Glu

+

12

76

5

321

20

1514

1617

18

19

a

NN

H

12

76

5

3

21201514

1617

18

19

a

NN

H

H

O

O glucosil

1311

1311



12

7 65

321

20

15

14

16 1718

19

a

NN

H

N

H

N

21

1516

17

18

1920

21

5

14

3

76

N

N

H

73 14

56

21

20

19

1817

1615

12

a

ESTRICNANO

CORINANTEANO

ELIPTICINA

12

7 65

321

20

15

14

1617

18

19a

NN

H

12

7 65

3 21

201514

16

17

18

19

a

NN

H

ASPIDOSPERMANO

IBOGANO

Tipos de indol-monoterpenoides.



4.1.4.3.1 TIPO CORINANTO (ALCALOIDES DE LA RAUWOLFIA)

La Rauwolfia serpentina (Apocynaceae) es un pequeño arbusto de las regiones tropicales y

subtropicales. Se encuentra principalmente en la India, Pakistán, Java, Birmania, Tailandia y

Siam.

La planta contiene 50 alcaloides, en un porcentaje que oscila entre 0.2 y 2.4% (calculadas con

base a reserpina).

Los alcaloides más importantes desde el punto de vista terapéutico son: la reserpina, rescinamina

y deserpidina. La reserpina es un antihipertensivo (se usa en el tratamiento de la hipertensión

arterial) y un tranquilizante mayor. La rescinamina es también un antihipertensivo pero carece

del efecto tranquilizante; la deserpina tiene el mismo uso que la reserpina.

Los alcaloides se obtienen principalmente de las raíces y rizomas.

NN

CH3O2C

CH3

O

HH H

HO

OCH3

OCH3

OCH3

CH3O

OCH3

OCH3

OCH3

CH3O

H

HHH

O

CH3

CH3O2C

NN

O

reserpina rescinamina

4.1.5.3.2 TIPO ESTRICNANO (ESTRICNINA Y BRUCINA).

NR1

OO

RN

R=R1=H estricnina

R=R1=OCH3 brucina

Strychnos nux-vomica

Strichnos ignatii (Loganiaceae)

USOS: La estricnina es un estimulante central altamente tóxico.

La brucina siendo menos tóxica se utiliza industrialmente como desnaturalizante del

alcohol.



4.1.4.3.3 TIPO ASPIDOSPERMANO E IBOGANO.

OHN

HN

HO

CO2CH3

OCOCH3

R

NH3CO

NCH3O2C

R=CHO vincristina

R=CH3 vinblastina

Catharanthus roseus (Apocynaceae)

USOS: La vincristina (Onconovina)

inhibe la mitosis y se emplea en el

tratamiento de la leucemia linfocítica

aguda.

La vinblastina (Velban) inhibe la mitosis

y se utiliza principalmente en el

tratamiento de la enfermedad de Hodgkin’s

4.1.4.3.4 TIPO ELIPTICINA.

N

H

N

Ochrosia sp. (Apocinaceae)

antitumoral

elipticina



4.1.4.4 ALCALOIDES DEL CORNEZUELO DE CENTENO (ERGOT).

El ergot es el esclerocio desecado del hongo filamentoso Claviceps purpurea (Clavicipitaceae)

que crece parásiticamente en el centeno y otras gramineas. Antes de Cristo ya se conocían los

efectos del cornezuelo, pero no fue sino hasta 1764 que un científico alemán reconoció que el

ergot era un hongo.

El ergot representa la más antigua micotoxina y era comunmente ingerido con el pan elaborado

con la harina del grano infestado por el hongo. Durante la edad media las intoxicaciones a

consecuencia del cornezuelo de centeno constituyeron una verdadera plaga. Dos tipos de

toxicidad eran reconocidas:

a) Fuego de San Antonio caracterizada por la gangrena de las extremidades inferiores.

b) La de los delirios y alucinaciones (en algunos casos acompañadas de convulsiones).

Hacía 1582, se descubrió que el ergot tenía la habilidad de promover las contracciones uterinas.

Desde entonces su uso como occitóxico se hizo muy común.

La investigación química de este hongo se inició en 1816 y la primera mezcla alcaloidal fue

obtenida por el farmacéutico francés Tanret en 1875. En 1915 Stoll aisla el primer alcaloide

puro, 35 años más tarde su estructura fue establecida como la de la ergotamina.

En la actualidad se reconoce universalmente que el cornezuelo de centeno debe su importancia

como droga terapéutica a su contenido en alcaloides.

Existen cuatro procedimientos para la obtención de alcaloides del ergot:

a) Aislamiento a partir de la droga cruda (esclerocio) crecida parasíticamente en campos de

cultivo.

b) Extracción de cultivos saprofíticos.

c) Síntesis parcial.

d) Síntesis total.

En el primer caso, las flores de la graminea son artificialmente inoculadas con las conidioesporas

del hongo. Al cabo de seis semanas el esclerocio es cosechado. Este procedimiento es aún

efectuado a escala industrial en España, Portugal, Suiza, República Checa, República Eslovaca,

Alemania y Hungría.



El micelio del hongo se desarrolla en cultivos sumergidos que poseen los nutrientes adecuados.

Las esporas inoculadas al medio de cultivo producen las hifas las cuales a su vez se transforman

en el micelio y producen conidiosporas. No hay formación de esclerocio.

Los cultivos sumergidos no producen los alcaloides típicos del esclerocio, sino más bien una

serie de bases no peptídicas que no poseen acción farmacológica apreciable. Estas bases pueden

ser transformadas en ácido lisérgico el cual sirve de materia prima para la sintesís parcial

(procedimiento c) de ergobasina y alcaloides relacionados.

Los alcaloides del cornezuelo de centeno se clasifican en dos grupos:

a) Tipo clavina.

b) Derivados de ácido lisérgico.

Solubles en agua (no peptídicos).

Insolubles en agua (peptídicos).

Todos estos alcaloides poseen como estructura base el anillo tetraciclico de la ergolina, sin

embargo en algunas clavinas el anillo D suele estar ausente.

CH3

H

N

N

A

B

C D2

45

67

8

910

12

1314

11

CH3

H

N

N

H

HO

O

ergolina ácido d-lisérgico

En general la posición 6 está metilada, y en la posición 8 existe un grupo CH3, CH2OH o COOH

(derivados del ácido lisérgico). En el anillo D una doble ligadura puede estar en las posiciones 8-

9 ó 9-10.

Los alcaloides medicinalmente importantes son los derivados del ácido d-lisérgico. Este

compuesto se epimeriza fácilmente en una gran variedad de condiciones, por esta razón sus



derivados están siempre acompañados de los correspondientes epímeros en C-8 (derivados del

ácido lisérgico). Los isomeros son fácilmente separables por métodos cromatográficos, siendo

menos polares los de la serie iso, es de hacer notar que los derivados del ácido isolisérgico se

nombran insertando la silaba IN al nombre correspondiente isomero del ácido lisérgico. (Ej.

Ergonovina, Ergonovinina).

Alcaloides no peptídicos de mayor importancia terapéutica del cornezuelo de centeno.

O

R1

HCH3

H

N

N

H

(I)

R1=OH, ácido lisérgico

O

R2

HCH3

H

N

N

H

(II)

R2=OH, ácido isolisérgico

NOMBRE DEL COMPUESTO R1

Ergonovina,

ergometrina,

ergobasina NH CH3

CH2OH

H Tratamiento de la hemorragia

post-parto

ergina (es la amida más simple

derivada del ácido lisérgico)

NH2

La ergonovina se extrae primero con agua; luego de remover el material insoluble en agua por

filtración, el extracto acuoso se extrae con dicloro etileno y al concentrar el disolvente se obtiene

la ergonovina. Posteriormente se purifica bajo la forma de maleato.



La ergonovina puede ser obtenida a partir del ácido isolisérgico de la siguiente forma:

O

R

HCH3

H

N

N

O

R

HCH3

H

N

N

CH3 C CH2OH

NH2

H

R= NH NH2

R= O C CF3

OR= OSO3H

R= NH CH CH2OH

CH3

base

ERGONOVININA

Los alcaloides más importantes desde el punto de vista terapéutico pertenecen a la serie de los

peptídicos. Por hidrólisis estos alcaloides originan :

a) ácido lisérgico

b) prolina

c) Un segundo aminoácido (fenilalanina, L-leucina o valina)

d) Un alfa-ceto ácido (ácido pirúvico, ácido dimetilpirúvico o Alfa-ceto-butírico)

e) Un equivalente de NH3

A su vez quizás el más importante es la ergotamina. Para obtenerla la droga cruda se trata con

ácido tartárico hasta remover el total de alcaloides. Posteriormente la solución ácida se basifica y

se extrae con tricloroetileno. De la solución orgánica la ergotamina es precipitada bajo la forma

de tartrato.

Los alcaloides del ergot pueden ser detectados con le reactivo de Van Urk (p-dimetilamino-

benzaldehído), con el cual producen una coloración azul.



Alcaloides peptídicos de mayor importancia terapéutica del cornezuelo de centeno.

N

NH

HCH3

O N N

O NHO

HH O

R1

R2

O

H

H R3

NOMBRE DEL

COMPUESTO

R1 R2 R3 USO MEDICINAL

ergotamina H H H2C

Vasoconstrictor cerebral

ergocristina CH3 CH3 H2C

Los dihidroderivados de los cuatro

alcaloides se utilizan como va-

sodilatadores

-ergocriptina CH3 CH3 CH2-CH(CH3)2

-ergocriptina CH3 CH3 CH(CH3)CH2CH3

ergocornina CH3 CH3 CH(CH3)2

Nota: La ergotamina se usa en el tratamiento de la migraña, asociada habitualmente a la cafeína.



4.1.5 ALCALOIDES QUINOLÍNICOS.

4.1.5.1 ALCALOIDES DE LA QUINA

N

NR2

RR1

H

H

1'

2'

3'4'9'

10'8'

7'

6'5'

9

1

2

310

11

4

8

75

6

R R1 R2 ALCALOIDE

H OH H cinconidina*

H H OH cinconina*

OCH3 OH H quinina*

OCH3 H OH quinidina*

*además estan presentes los dihidroderivados de los cuatro alcaloides.

Los alcaloides de la quina se suelen clasificar en dextrorrotatorios y levorrotatorios.

Dextrorrotatorios: cinconina y quinidina.

Levorrotatorios: quinina y cinconidina.

Fuentes naturales: se encuentran en las cortezas de plantas de los géneros Cinchona y Remijia

(Rubiaceae), Ejemplos: Cinchona calisaya, C. ledgeriana y Remijia pedunculata.

Usos medicinales: la quinina es un antimalárico y la quinindina es un depresor cardiaco y se

emplea para el tratamiento de la fibrilación auricular. Por otra parte, los preparados de la corteza

se usan como tónicos amargos y estomáquicos.

Propiedades generales: Estos alcaloides son fluorescentes. Los levorrotatorios presentan una

fluorescencia verde, en tanto que los dextrorrotatorios de color azul. Esta fluorescencia se

observa mejor al ser tratados con H2SO4.

Los alcaloides de la quina se identifican mediante la prueba de la taleoquina.



4.1.5.2 CAMPTOTECINA.

La camptotecina se obtuvó por primera vez de la planta china Camptotheca acuminata

(Nysaceae). Es un potente agente antitumoral.

N

N

O

OHO

O

camptotecina

4.1.6 ALCALOIDES ISOQUINOLÍNICOS

4.1.6.1 TETRAHIDROISOQUINOLINAS

N

CH3O

CH3O

OH

H

Lophophora williamsii (Cactaceae)

anhalamina USOS: Tiene actividad anticonvulsivante y efectos

tranquilizantes.

4.1.6.2 BENCILISOQUINOLINAS.

N

OCH3

OCH3

CH3O

CH3O

Papaver somniferum (Papaveraceae)

USOS: Relajante del músculo liso.

papaverina



Strychnos castelnai (Loganiaceae)

Chondodendron tomentosum

(Menispermaceae)

N

H3CO

HO

O CH2

CH3

CH3

CH2

N

OCH3

H3C

OH O

H

H

+

(+)-tubocurarina

USOS: Se emplea para relajar músculos

esqueléticos durante las intervenciones

quirúrgicas sin anestesia profunda.

También se utiliza para atenuar las

convulsiones que provocan el

envenenamiento por estricnina y la toxina

tetánica. Además es un coadyuvante en la

terapéutica por shock en neuropsiquiatría y

en el diagnóstico de la miastenia gravis.

4.1.5.6.3 PROTOBERBERINAS.

N

OCH3

OCH3

O

O

+

Hydrastis canadiensis (Ranunculaceae)

Especies del género Berberis (Berberidaceae)

USOS: Astringente en inflamación de

mucosas y antiséptica.

berberina



N

OH

OCH3

HO

MeO

CH3 N

OH

OCH3

HO

MeO

N

OCH3

OCH3

O

O

N

OH

OCH3

HO

MeO

LAUDANOSOLINA

+

+

4.1.5.6.4 TALEIDOISOQUINOLINAS.

NO

O

CH3H

OOH

OCH3

OCH3

Hydrastis canadiensis (Ranunculaceae)

USOS: Astringente en inflamación de

mucosas y tiene uso oftálmico

(-)--hidrastina

NO

O

CH3HO

OH

OCH3

OCH3

OCH3

Papaver somniferum (Papaveraceae) USOS:

Antitusígeno y a veces se utiliza asociado con

codeína.

narcotina



Biosintéticamente estos alcaloides derivan de las protoberberinas por rompimiento del enlace C-

N del anillo C (ruptura oxidativa).

N N OO

4.1.7 MORFINANOS.

O

HN

HO

HO

CH3

O

HN

CH3O

CH3O

CH3

O

HN

HO

CH3O

CH3

(R)-morfina (R)-tebaína (R)-codeína

Papaver somniferum (Papaveraceae).

La morfina es el más importante de los alcaloides del opio (látex desecado de los frutos

inmaduros de Papaver somniferum "amapola") y se utiliza como analgésico narcótico. El opio

se utiliza en preparados con propiedades analgésicas en forma de polvo de opio y de tintura de

opio al 10%.

La codeína es el más empleado de los alcaloides del opio y se utiliza como analgésico y

antitusígeno.



O

HN

O

OCH3C

CH3C

O

O

CH3

heroína

Obtenida por acetilación de la morfina con

anhídrido acético y piridina.

Drogadicción

O

HN

CH3

HO

O

morfinona

Propiedades narcóticas menores que la

morfina. Se utiliza como analgésico.

O

HN

HO

CH3

apomorfina

Se utiliza como emético en cualquier tipo

de intoxicaciones, tiene también

propiedades analgésicas.

O

HN

CH3O

O

CH3

dihidrocodeinona

Antitusígeno



4.1.8 EMETINA

N

H

N

CH3O

CH3O

OCH3

OCH3

H

H H

H

N

CH3O

CH3OH H

C

H

OH

emetina protoemetina

N

O

HO

HO

OGlu

H

H

H

COCH3

CH3O2C

ipecosido

Cephaelis ipecacuana (Rubiaceae).

USOS: Antiamibiano, expectorante y emético.

4.1.9 COLCHICINA.

O

NHCOCH3

H

OCH3

CH3O

CH3O

CH3O

Colchicum autumnale (Liliaceae) USOS:

Antigotoso.

colchicina



4.1.10 PROTOALCALOIDES.

OH

NHCH3

efedrina

Ephedra sinica (Gnetaceae).

USOS: Simpaticomimético.

NH2

OCH3

CH3O

CH3O

mescalina

Lophophora williamsii (Cactaceae).

USOS: Alucinógeno.

4.1.11 ALCALOIDES ESTEROIDALES.

HO

N

H Especies de solanum (Solanaceae).

Precursores de hormonas.

-solanidina

4.1.12 ALCALOIDES TERPÉNICOS.

O

O

H

O

O

OH

O

N

OHO

O

O

CO

HO

O

O

taxol

Taxus brevifolia (Taxaceae)

Promueve la polimerización de las tubulinas

USOS: Utilizado en el tratamiento de cáncer

de mama y de ovarios principalmente,

aunque también se le ha utilizado en el

cáncer pulmonar y testicular.



4.1.13 ALCALOIDES IMIDAZÓLICOS.

ON

NH3C

O

Pilocarpus jaborandi (Rutaceae).

USOS: Se utiliza para el tratamiento del

glaucoma

(+)-pilocarpina

4.1.14 DERIVADOS DE LA PURINA.

N

N N

N

CH3

CH3

H3C

O

O

N

N N

N

CH3

H3C

O

O

H

N

N N

N

CH3

O

O

HCH3

cafeína teofilina teobromina

Coffea arabica (Rubiaceae)

Camelia sinensis (Teaceae)

Theobroma cacao (Sterculiaceae)

USOS: La cafeína es un estimulante de S.N.C.

La teofilina y la teobromina se emplean como

relajantes del músculo liso y diuréticos.



SUBUNIDAD 4.2 ACEITES ESENCIALES Y TERPENOIDES SELECTOS.

CONTENIDO PROGRAMATICO. Aceites esenciales: Definición. Distribución en el reino

vegetal. Importancia económica. Propiedades generales. Métodos de obtención. Composición

química. Separación de los constituyentes de las esencias. Esencias de mayor uso en farmacia.

Compuestos derivados de esencias de mayor aplicación en farmacia.

OBJETIVOS PARTICULARES.

1. Definir los términos esencias o aceites esenciales.

2. Describir la importancia económica de los aceites esenciales.

3. Indicar las propiedades físicas y químicas más importantes de los aceites esenciales.

4. Indicar como se clasifican los constituyentes (química y biogenéticamente) de los aceites

esenciales.

5. Identificar las estructuras bases de los constituyentes químicos presentes en las esencias:

Monoterpenoides, sesquiterpenoides y/o compuestos aromáticos simples.

6. Describir los métodos generales más importantes que se emplean para la obtención de los

aceites esenciales. Analizar el criterio de selección de los mismos.

7. Indicar las esencias que se obtienen por hidrólisis de compuestos de naturaleza glicosídica.

Señalar la principal diferencia entre estas esencias y las que se obtienen por los

procedimientos convencionales.

8. Describir los métodos más utilizados para la separación de los constituyentes de las esencias.

9. Indicar las aplicaciones farmacéuticas de cada una de las siguientes esencias: Trementina

(Pinus palustris), menta (Menta piperita), menta verde (Menta spicata), cade (Juniperus

oxycedrus), cilantro (Coriandrum sativum), rosa (Rosa damascena), naranja (Citrus

aurantius y C. sinensis), limoncillo (Cymbopogon winterianus y C. nardus), limón (Citrus

limon), alcanfor (Cinamomun camphora), buchú (Barosma betulina), cedro (Thuja

occidentalis), tomillo (Thymus vulgaris), creosota (Fagus grandiflora), clavo (Eugenia

caryophyllus), anís (Pimpinela anisum), nuez moscada (Myristica fragans), eucalipto

(Eucalyptus globulus), quenopodio (Chenopodium ambrosoides var antihelmíntica), canela

(Cinamomum cassia), mostaza (Brasica spp.), wintergreen (Gaulteria procumbens) y

almendra amarga (Prunnus communis var amara).

10. Identificar las estructuras y las propiedades de cada uno de los siguientes constituyentes de

esencias: guayacol, creosol, salicilato de metilo, cinamaldehído, elemicina, eugenol,

benzaldehído, diosfenol, timol, mentol, alcanfor, cineol, ascaridol, citral, citronelal, tujona,

fenchona, geraniol, pineno, cadineno y anetol.

11. Indicar el origen biogenético de cada uno de los compuestos especificados en el punto 10.



12. Definir el término terpenoide.

13. Clasificar de manera general a los terpenoides.

14. Identificar las estructuras del tetrahidrocannabinol, artemisina, artemeter, partenólida y de la

vitamina A.

15. Indicar las fuentes naturales, aplicaciones terapéuticas y origen biogenético de los

compuestos indicados en el punto 14.

4.2.1 DEFINICIÓN. Principios aromáticos volátiles de las plantas, de naturaleza química

compleja. Tienen gran aplicación económica (industria farmacéutica, industria alimenticia y en

perfumería). Se utilizan las esencias complejas o algunos de sus constituyentes.

4.2.2 DISTRIBUCION EN LA NATURALEZA. Hay familias ricas tales como: las labiadas,

las umbeliferas, las rutáceas, las piperáceas, las pináceas y las rosaceas, por tan solo mencionar

algunas.

4.2.3 LOCALIZACION EN LAS PLANTAS: Las esencias se forman en las estructuras

especializadas como los pelos glandulares y los tubos oleíferos. Estas estructuras especializadas

se pueden encontrar en las diversas partes de una planta (frutos, pétalos, hojas, cortezas, etc.).

4.2.4 FUNCION EN LAS PLANTAS: Protección (agentes de defensa, por ejemplo como

repelentes de insectos). Contribuyen también a la polinización, como atrayentes.

4.2.5 PROPIEDADES FISICAS: Incoloros, volátiles; presentan aromas característicos; altos

índices de refracción; ópticamente más activos. Insolubles en agua, pero lo suficientemente

miscibles para impartirle su olor (base de las aguas aromáticas).

Solubles en disolventes orgánicos.

4.2.6 PROPIEDADES QUIMICAS GENERALES: Por exposición al aire y a la luz se oxidan

fácilmente, se oscurecen y resinifican. Por este motivo es recomendable guardarlos en frascos de

color ámbar. Contienen una parte sólida llamada ESTEAROPTENO (constituida generalmente

por compuestos oxidados) y una líquida llamada OLEAPTENO (generalmente constituida por

hidrocarburos).

4.2.7 COMPOSICION QUIMICA: Con excepción de las esencias obtenidas por la hidrólisis

de ciertos glicósidos, la composición de las esencias es compleja. De manera general, los

constituyentes de las esencias se clasifican en dos grupos: Terpenoides (mono y

sesquiterpenoides) de origen mevalónico y compuestos aromáticos (tipos C6, C6-C1 y C6-C2)

de origen siquímico. Estos dos tipos de compuestos pueden tener diversos grupos funcionales y

de acuerdo a la naturaleza de los mismos se clasifican en: cetonas , alcoholes, aldehídos,

hidrocarburos, peróxidos, éteres, etc.



4.2.8 METODOS DE OBTENCION:

Destilación (agua, agua y vapor, vapor, destructiva).

Escudilla (esencias derivadas de cítricos).

Enflorage (esencias derivadas de pétalos de flores).

Expresión (esencias derivadas de cítricos).

Extracción con Soxhlet (esencias empleadas en perfumería).

Hidrólisis enzimática (esencia de mostaza y esencia de almendras).

4.2.9 SEPARACION DE LOS CONSTITUYENTES DE LAS ESENCIAS:

Métodos cromatogáficos en general, particularmente HPLC y cromatografía de gases. También

se emplean columna abierta y TLC utilizando la técnica de argentación (nitrato de plata).

Métodos químicos.

Destilación fraccionada.

4.2.10 ESENCIAS IMPORTANTES: Canela, clavo, rosa, naranja, limoncillo (citronelal),

creosota, tomillo, eucalipto, trementina, cade, menta, lavanda, cedro, alcanfor, etc. Completar

con los objetivos.

4.2.11 CONSTITUYENTES IMPORTANTES:

AROMATICOS: C6 (guayacol)

C6-C1 (cresol, salicilato de metilo y benzaldehído)

C6-C3 (eugenol y cinamaldehído)

TERPENOIDES: monoterpenoides acíclicos (geraniol, citral, cotronelal y citronelol)

monoterpenoides cíclicos:

monocíclicos: Mentano (mentol, carvona, diosfenol, timol, ascaridol, cineol).

bicíclicos: Bornano (alcanfor)

Tujano (tujona)

Fenchano (fenchona)

Pinano (pineno)

Sesquiterpenoides acíclicos (farnesol)

Sesquiterpenoides monocíclicos (zingibereno)

Sesquiterpenoides bicíclicos (cadineno)



4.2.12 COMPUESTOS AROMATICOS DE ALGUNAS ESENCIAS DE IMPORTANCIA

FARMACEUTICA

OH

OCH3

OH

OCH3

CH3 guayacol creosol

desinfectante, expectorante y anestésico

CHO

OH

COOCH3

aldehído benzoico salicilato de metilo

agente de sabor

aromatizante, antiséptico y antirreumático

CHO

CH3O

CH3O

OCH3

aldehído cinámico elemicina

agentes de sabor

alucinógeno

HO

OCH3

CH3O

eugenol anetol

anestésico local

carminativo



4.2.13 MONOTERPENOIDES.

4.2.13.1 MONOTERPENOIDES ACICLICOS

CH3

CHO

H

CH3

OH

OH

CHO

clase mircano

(+)-citronelal

repelente

(+)-linalol

(-)-citronelol

clase geranilano

geranilal

4.2.13.2 MONOTERPENOIDES MONOCICLICOS

OH

OH

OH

O

clase mentano

timol

antséptico

antifúngico

diosfenol

antiséptico

(-)-limoneno

aromatizante

OO

OH

O

CH3

O

ascaridol

antihelmíntico

(-)-mentol carvona

saborizante

cineol

aromatizante



4.2.13.2 MONOTERPENOIDES BICICLICOS

O

O

clase bornano

borneol

alcanfor

antipruriginoso

antiséptico

rubefaciente

clase tujano

(-)-tujona

contrairritante

O

clase fenchano

(+)-fenchona

contrairritante

-pinano -pineno

desinfectante

4.2.14 SESQUITERPENOIDES PRESENTES EN ALGUNAS ESENCIAS

OH

cadineno zingibereno farnesol

4.2.15 OBTENCION DEL ACEITE DE MOSTAZA (ISOTIOCIANATO DE ALILO)

C3H5 C S C6H11O5

N O SO3K+ H2O S C N CH2 CH CH2 + KHSO4 + C6H12O6

isotiocianato de alilo

El aceite de mostaza negra se usa como rubefaciente y como condimento.

El isotiocianato de alilo generado por la hidrólisis es lo que se conoce como aceite esencial de

mostaza.



4.2.16 OBTENCION DE LA ESENCIA DE ALMENDRAS AMARGAS

La esencia de almendras amargas se obtiene del producto resultante de la expresión de almendras

amargas. El producto se macera con agua para promover la hidrólisis de los glicósidos

cianogénicos. Como resultado de la hidrólisis se produce benzaldehído y HCN. El benzaldehído

se separa por destilación.

CH

CN

O diglucosilH2O

CHO

+ HCN + glucosa

benzaldehído

4.2.17 TERPENOIDES SELECTOS

O

OH8

7 6a

6

10a

4a4

3

21

5

O

O

O

O

O

(-)-9THC

antiemético

aumenta el apetito de los pacientes con

anorexia (SIDA)

Cannabis sativa Linné (Cannabinaceae)

artemisina

quinghaosu

tratamiento de la malaria

Artemisia annua Linné (Asteraceae)

O

O HO

H

H

O

HO

R1

R2

OH

esteres de forbol

R1= tetradecanoato

R2= acetato: TPA

CH3

CH3

CH3

CH2OH

CH3 CH3

vitamina A1 (retinol)

deficiencia de vitamina A

ácido trans-retinoico: incrementa la mitósis

de las células de la piel

ácido cis-retinoico: desórdenes de

queratinización de la piel y en acné severo.



OH3C

CH3

O

O

CH2

O

CH3H3C

OHCH3

HOH

OCH3

OH

O CCH3

O

partenólida

Tanacetum parthenium (L.) Schultz-Bip.

(Asteraceae)

antagonista de la serotonina

profilaxis de la migraña

forscolina

cardiopatia congestiva y asma bronquial

Coleus forskohlii (Poir.) Briq. (Lamiaceae)

-caroteno

OR2

OH

R1O

R1= Dglucosa(12)Dglucosa R2= Dglucosa(16)Dglucosa

gingenosido Rb1

Panax quinquefolius Linné (Araliaceae) Panax ginseng Linné (Araliaceae)


Dra. Rachel Mata Essayag 114

SUBUNIDAD 4. 3. ESTEROIDES CONTENIDO PROGRAMATICO. Esteroles, glicósidos cardiotónicos y saponinas:

definición. distribución en la naturaleza, clasificación, biosíntesis, propiedades físicas y

químicas, obtención, identificación y detección, Productos esteroidales de mayor utilidad

farmacéutica.

OBJETIVOS.

1. Describir la distribución de los esteroides en el reino vegetal.

2. Clasificar los esteroides de acuerdo a su estructura química.

3. Identificar los siguientes núcleos esteroidales, base de la clasificación química

estructural: estrano, androstano, pregnano, colano, colestano, ergostano, estigmastano,

bufadienólidos, cardenólidos, espirostanos.

4. Indicar que núcleos esteroidales constituyen la base química estructural de los

compuestos esteroidales de importancia farmacéutica.

5. Esquematizar mediante estructuras químicas la formación o la biosíntesis del lanosterol y

del cicloartenol, precursores de los esteroides vegetales.

6. Enumerar en forma general las propiedades físicas y químicas de los tres grupos de

esteroides objeto de la subunidad.

7. Indicar como se clasifican los esteroles de acuerdo al núcleo base. Definir también, que

son los estanoles, estenoles y esterolinas.

8. Indicar los métodos más utilizados para la obtención de los esteroles a partir de sus

fuentes naturales e indicar como se pueden separar de los ácidos grasos.

9. Identificar las estructuras de los siguientes esteroles: -sitosterol, estigmasterol,

colesterol y del 7-deshidrocolesterol. Indicar también las fuentes naturales y las

aplicaciones farmacéuticas de cada uno de ellos.

10. Definir a los glicósidos cardiotónicos

11. Clasificar a los glicósidos cardiotónicos.

12. Describir la distribución en la naturaleza de los glicósidos cardiotónicos.

13. Indicar la distribución en el reino vegetal de los glicósidos cardiotónicos.



14. Indicar que tipo de fusión debe existir entre los anillos A/B, B/C, y C/D, para que exista

actividad cardiotónica. Contrastar estas con el tipo de unión de los mismos anillos en las

hormonas sexuales y en los esteroles.

15. Enumerar los requisitos estructurales necesarios para que los glicósidos cardiotónicos

presenten actividad biológica.

16. Enumerar los azucares más frecuentes encontrados en este tipo de compuestos.

Contrastar la naturaleza de estos azucares con otros presentes en otro tipo de glicósidos.

17. Indicar que reacciones químicas podrían efectuarse para detectar específicamente la

presencia de un glicósido cardiotónico en un extracto vegetal.

18. Indicar que tipo de reacciones y métodos físicos podrían utilizarse para identificar las

agliconas. cardiotónicas

19. Indicar que reacciones químicas que suelen utilizarse para la identificación de los

azucares presentes en los glicósidos cardiotónicos.

20. Identificar las estructuras químicas de los siguientes glicósidos cardiotónicos : ouabaína,

lanatósidos A, B y C, y purpureaglicósidos A y B.

21. Enumerar las fuentes naturales de los compuestos mencionados en el punto anterior.

22. Definir saponinas esteroidales

23. Describir la distribución en el reino vegetal de las saponinas esteroidales.

24. Indicar como podría detectar la presencia de una saponina esteroidal en un extracto

vegetal.

25. Indicar que tipo de reacciones químicas permiten identificar una saponina esteroidal.

26. Identificar las estructuras químicas de las siguentes sapogeninas esteroidales: diosgenina,

hecogenina, sarsapogenina y sarmentogenina.

27. Indicar las fuentes naturales y el uso de los compuestos indicados en el punto anterior.

28. Analizar la importancia de las saponinas esteroidales como fuente o precursores para la

síntesis de hormonas esteroidales.

29. Esquematizar mediante las reacciones químicas adecuadas la síntesis de la progesterona a

partir de la diosgenina.



4.3.1 CLASIFICACION DE LOS ESTEROIDES

estrano androstano pregnano

colano colestano ergostano

O O

O O

estigmastano cardanólido witanólidos

O O

O

O

bufanólido espirostano



4.3.2 Clasificación de las drogas esteroidales.

1. Esteroles

2. Glicósidos cardiotónicos.

3. Saponinas esteroidales.

4. Alcaloides esteroidales.

5. Hormonas esteroidales.

4.3.2.1 ESTEROLES

4.3.2.1.1 PRECURSORES DE LA VITAMINA D.

HO

CH3

CH2

HO

CH3

ergosterol (provitamina D2) vitamina D2 (ergocalciferol)

CH2

HO

H

HO

H

7-deshidrocolesterol (provitamina D3) vitamina D3 (colecalciferol)



4.3.2.1.2 AGENTES HIPOCOLESTEROLEMIANTES

HO

H

-sitosterol (esteroide tipo estigmastano).

4.3.2.1.3 PRECURSORES DE HORMONAS

HO

estigmasterol (esteroide tipo estigmastano).

4.3.2.2 GLICOSIDOS CARDIOTONICOS

En la naturaleza existen glicósidos esteroidales que poseen una acción muy específica y potente

sobre músculo cardíaco. Estos componentes se caracterizan por la presencia de un anillo

lactónico insaturado en la posición 17 del núcleo básico esteroidal.

Por hidrólisis ácida o enzimática originan una aglicona esteroidal y azúcares. Estos últimos, por

lo general desoxiazúcares especiales y entre los más frecuentes se encuentran:



H

CH3O

HO

H

CHO

OH

H

H

OH

CH3

H

H

H

H

CHO

H

OCH3

OH

OH

CH3

H

H

H

H

CHO

H

OH

OH

OH

CH3

D-digitalosa D-cimarosa D-digitoxosa

H

H

HO

H

CHO

H

OCH3

H

OH

CH3

HO

H

H

HO

CHO

H

OH

OH

H

CH3

H

H

HO

HO

CHO

OH

OH

H

H

CH3

D-sarmentosa L-fucosa L-ramnosa

Según la naturaleza del anillo lactónico insaturado los glicósidos cardiotónicos se dividen en dos

grupos:

H

OO

A B

C D

cardenólidos.

Entre los cardenólidos más importantes se encuentran los derivados de la digitoxigenina,

gitoxigenina, digoxigenina y ouabagenina.



HOH

OH

OO

OH

HO

O O

HO

digitoxigenina sarmentogenina

OH

HO

O O

OH

OH

HO

O O

OH

OH OH

OH

digoxigenina ouabagenina

Los derivados de la digitoxigenina, gitoxigenina y digoxigenina se encuentran presentes en la

Digitalis purpurea y Digitalis lannata (Scrophulariaceae) así como otras especies del mismo

género.

O

CH3 OH

OCH3

O

O

OH

O

CH3

HO O

OH

OH

O O

Digitoxina

Digitalis lannata



O

O

bufadienólidos

Entre los bufadienólidos más importantes se encuentran los derivados de la escilarenina.

Entre los derivados más importantes de la escilarenina figuran:

a) Escilareno A que por hidrólisis ácida origina escilarenina, glucosa y ramnosa.

b) Glucoescilareno A que por hidrólisis ácida origina escilarenina, 2 glucosas y ramnosa.

c) Proescilaridina A que por hidrólisis ácida origina escilarenina y ramnosa.

Los glicósidos anteriores se encuentran presentes en la Urginea maritima (Liliaceae).

4.3.2.3 SAPONINAS ESTEROIDALES

Son metabolitos secundarios que por hidrólisis ácida o enzimática producen una aglicona

esteroidal del tipo espirostano más uno o varios azúcares. La aglicona esteroidal es llamada

genéricamente “Sapogenina”, esta sapogenina se caracteriza por presentar un núcleo espirocetal

o espirostano.

12

3

45

6

7

89

10

19

12

11 13

14 15

16

17

21

22

2023

24

25 2726

18

O

O



Estos compuestos son poco abundantes en la naturaleza y se les consigue en algunas familias de

las monocotiledoneas (Liliaceae, Amarilidaceae, Dioscoraceae).

Las sapogeninas se caracterizan por formar en el agua soluciones coloidales, que producen

espuma por agitación; tienen un sabor amargo y acre; destruyen los glóbulos rojos por hemólisis

y son tóxicas para animales de sangre fría.

Son solubles en agua y en etanol pero insolubles en éter (las sapogeninas, en cambio, presentan

las mismas características de solubilidad que los otros esteroides).

Las saponinas son precipitadas en soluciones alcohólicas por el colesterol, debido a la formación

de un complejo y pueden ser regenerados por tratamiento de este complejo con una mezcla de

agua caliente y benceno, o por calentamiento con piridina seguida por precipitación con éter.

Esta propiedad es aprovechada para la separación de las sapogeninas.

Desde el punto de vista químico estructural, las saponinas se caracterizan por ser oxigenadas en

posición 3 (el enlace gicosídico siempre se forma con el oxígeno del carbono 3). Además pueden

poseer insaturaciones (generalmente entre C5 y C6), grupos ceto en (C12) y grupos hidróxilo en

diferentes posiciones del núcleo base (C2, C6 y C12).

4.3.2.4 OBTENCION DE SAPOGENINAS

1. Extracción:

Disolventes (etanol en caliente, metanol, mezcla de etanol-agua y agua).

Los métodos utilizados para la extracción son los convencionales.

A menudo es necesario desengrasar previamente el material vegetal. Si este paso no se efectua

previamente debe hacerse en la etapa de fraccionamiento, y para ello es necesario concentrar el

extracto etanólico y lavarlo con benceno repetidas veces.

2. Una vez obtenido el extracto desengrasado, las saponinas se hidrolizan con HCl 4N a 75-80 ºC

por dos horas.

3. Separación de las sapogeninas de la solución ácida con benceno, éter etílico o éter de petróleo.

4. Separación y purificación. Separaciones y purificaciones adicionales se hacen por métodos

convencionales, es decir, cromatografía, cristalización fraccionada, etc.

Muy a menudo después de efectuar el paso 3 se suele acetilar el extracto crudo conteniendo las

sapogeninas y los compuestos se separan entonces como acetatos.

La purificación se hace también por los métodos convencionales.



O

O

H

HOH

O

O

H

HOH

HO

hecogenina

Especie del género Agave (Agavaceae)

digitogenina

O

O

H

HO

diosgenina

Dioscorea composita, Dioscorea floribunda

(Dioscoreaceae)

Utilizada como precursor en la síntesis de

contraconceptivos.

O

O

CH3

H

HO

yamogenina


contraconceptivos

O

O

CH3

HOH

Especies del género Smilax (Liliaceae)


contraconceptivos



esmilagenina

O

O

CH3

HOH

sarsapogenina

Especies del género Smilax (Liliaceae)


contraconceptivos

O

O

OHH H

H

HO H

OH

O

OH

OH

CH2OH

O

H

H

OHH

O

H

H

OH

CH2OH

OH

HH

O

H

H

H

CH2OH

H

H

OOH

HO

H

H

HO

O O

H

H

CH2OH

HH

HOH

H

H

O

digitonina

N

O

H

HO

H

N

H

HO

OH H

solasodina rubijervina



HO

OHH

OHO

OH OH

N

OH

OH

H2N

C

O

Germina holafilamina



SUBUNIDAD 4.4 COMPUESTOS AROMATICOS

4.4.1 ANTRAQUINONAS Y COMPUESTOS RELACIONADOS.

Las antraquinonas representan el grupo más numeroso de quinonas naturales.

O

O

12

3

410

9

56

78

4.4.1 DISTRIBUCION EN LA NATURALEZA.

Son abundantes en microorganismos, hongos y algunas plantas superiores. Entre las familias de

plantas que son ricas en antraquinonas se encuentran las siguientes: Rubiaceae, Poligonaceae,

Rhamnaceae, Leguminosae y Liliaceae.

4.4.2 BIOSINTESIS.

Las antraquinonas de aplicación terapéutica como agentes purgantes se biosintetizan por la ruta

del acetato malonato (Unidad 3).

4.4.3 CARACTERISTICAS ESTRUCTURALES.

Generalmente son hidroxiladas en C-1 y C-8; también se conocen algunas hidroxiladas en otras

posiciones adicionales. Pueden tener grupos –CH3, COOH, CH2OH, o CHO en las posiciones C-

2 o C-3. En algunos casos se aíslan como glicósidos (C y O glicósidos). Los azúcares que forman

las combinaciones glicosídicas son la glucosa y la ramnosa, las cuales se encuentran unidas casi

siempre al hidroxilo en C-8 en el caso de los O-glicósidos. En este último sentido vale la pena

mencionar que muy probablemente las antraquinonas no se encuentran en sus fuentes naturales

en forma libre sino más bien en combinaciones glicosídicas. Posiblemente en el momento de la

extracción o bien por algún daño ocasionado al vegetal estas son hidrolizadas por las enzimas

presentes en la fuente natural. En algunos casos los glicósidos tienen como agliconas formas

reducidas de la antraquinona conocidas como antronas, antranoles, oxantronas y diantronas.



Por esta razón se recomienda el almacenamiento de algunas drogas que contienen antraquinonas.

De esta manera se pueden hidrolizar los glicósidos lentamente y originar las antraquinonas

deseadas.

O

H H

O

O

OH

OH

O

H

O

O

oxidación oxidación

dimerización

4.4.4 PROPIEDADES FISICAS.

Todas las antraquinonas son sólidos cristalinos, de elevados puntos de fusión, coloreados (rojos,

amarillas, cafés) y solubles en los disolventes orgánicos más comunes. Los glicósidos son

solubles en disolventes polares (MeOH, EtOH y H2O).

4.4.5 PROPIEDADES QUIMICAS GENERALES.

Por tratamiento con base originan soluciones coloreadas. La destilación en presencia de Zn

conduce a la formación de antracenos. Los glicósidos pueden ser hidrolizados enzimáticamente o

químicamente (los O-glicósidos por tratamiento con ácido y los

C-glicósidos por tratamiento con FeCl3).



4.4.6 OBTENCION A PARTIR DE SUS FUENTES NATURALES.

Para la extracción de estos compuestos se usan los métodos habituales y la elección del

disolvente dependerá de si se desean obtener glicósidos o agliconas y de la naturaleza estructural

de las agliconas. Para los glicósidos y agliconas polares se emplean solventes tales como MeOH,

H2O o mezclas de MeOHH2O y EtOHH2O. Para las agliconas de menor polaridad se pueden

utilizar disolventes de menor polaridad como benceno o éter. Posteriormente el fraccionamiento

se realiza por métodos químicos y cromatográficos, utilizando como adsorbentes MgO,

Ca3(PO4)2 y poliamida. Finalmente la separación y purificación se hace por los métodos

convencionales. Es importante destacar que la mezcla de glicósidos puede cristalizar

directamente del extracto. Posteriormente el crudo cristalino es separado y/o purificado por

cristalización fraccionada o cromatografía.

Cuando se desean obtener antronas o antranoles debe evitarse la oxidación por el oxígeno del

aire. Esta oxidación, favorecida por la presencia de alcalis genera diantronas, poliantronas y

antraquinonas.

4.4.7 IDENTIFICACION CUALITATIVA.

Para identificar las antraquinonas se usa de rutina la Prueba de Bortränger. Para ello la sustancia

o material de prueba se disuelve en KOH diluído y se refluja por unos minutos. Este tratamiento

oxida a las antronas y los antranoles presentes hasta las antraquinonas. La solución alcalina

anterior se acidifica y se extrae con benceno. La capa bencénica tiene color amarillo. Si

posteriormente esta fase orgánica se extrae con alcali perderá su color amarillo y la fase acuosa

se tornará roja si hay antraquinonas presentes. Los derivados de las antraquinonas parcialmente

reducidas no producen una reacción positiva de inmediato. Por este motivo a veces al comienzo

de la reacción se recomienda adicionar H2O2 para facilitar la oxidación de estos derivados.

La reacción de Bortränger constituye la base para la valoración colorimétrica de estos

compuestos.



4.4.8 DETERMINACION ESTRUCTURAL.

Al igual que en todas las categorías de compuestos estudiadas la identificación definitiva de las

antraquinonas se hace por métodos espectroscópicos.

4.4.9 IMPORTANCIA TERAPEUTICA DE LAS ANTRAQUINONAS.

Un gran número de estos compuestos se utilizan en terapéutica como agentes purgantes.

4.4.10 FUENTES NATURALES DE LAS ANTRAQUINONAS PURGANTES.

FAMILIA ESPECIE NOMBRE COMUN

Rhamnaceae Rhamnus purshiana

Rhamnus frangula

Cáscara sagrada

frángula

Poligonaceae Rheum officinale

Rheum palmatum

Ruibarbo

Liliaceae Aloe barbadiensis

Aloe vera

Aloe ferox

Sábila

Leguminosae Cassia sp.

Sen



4.4.11 ANTRAQUINONAS Y DERIVADOS DE IMPORTANCIA MEDICINAL.

4.4.11.1 ANTRAQUINONAS.

O

O

OH OH

HO CH3

O

O CH3

OR

O

O

CH3

OHHOHO

OH

emodina

Rhamnus frangula

Myisine africana

frangulina A R=H

glucofrangulina A R=-D-glucopiranosa

Rhamnus cathartica

Rhamnus frangula

O CH3

OR

O

OOH

O

OHHO

CH2OH

O

O

OH

CH3Ramnosil-O

OH

frangulina B R=H

glucofrangulina B R=-D-glucopiranosa

Rhamnus cathartica

Rhamnus frangula

frangulósido A

O

O

OH

CH3Ramnosil-O

OH

O

O

OH

CH3HO

ORamGlu

frangulósido B glucofrangulósido A



O

O

OH

CH3O

OH

RamGlu

O

O

OH OH

CH3

glucofrangulósido B crisofanol

glicósido: crisofareina (glucosa)

Ruibarbo

O

O

OH OH

COOH

OOH OH

CH2OH

O

reína

glicósido: glucoreína (glucosa)

Rheum sp.

Cassia angustifolia

aloe-emodina

glucósido: glucoaloe-emodina (glucosa)

Ruibarbo

Sen 4.4.11.2 ANTRONAS.

O

O OH

CH2OR

O

HO

CH2OH

HO

HO OH

OH

HOHO

HOCH2

10

cascarosido A R=OH, (10S)

cascarosido B R=OH, (10R)

cascarosido C R=H, (10S)

cascarosido D R=H, (10R)

Rhamnus purshianus

cáscara sagrada



O HCH2OH

OHOH O

OH

HOHO

HOCH2

O

OH

HOHO

HOCH2

HCH2OH

OHOH O

barbaloína Sábila Cáscara sagrada.

aloína A= (10R) aloína B= (10S)

Sábila

aloinósido B

Sábila

reína antrona

Ruibarbo

Sen

OOH OH

CH3

crisofanol antrona

Ruibarbo

4.4.11.3 DIANTRONAS

O

OH

HOHO

HOCH2

HCH2O

OHOH O

Ramnosil

OOH OH

COOH



O

O

Glucosil-O

Glucosil-O

OH

OH

COOH

RH H

Senósido

R unión 10-10’

senósido A COOH trans

senósido B COOH meso

senósido C CH2OH trans

senósido D CH2OH meso

Ruibarbo

Sen

cáscara sagrada

4.4.11.4 OXANTRONAS.

O

OH OH

CH3

H

O-glucosil

HO

emodina oxantrona glucósido

cáscara sagrada

4.4.11.5 ANTRANOLES.

OH

antranol

sábila



4.4.2 PODOFILOTOXINA Y COMPUESTOS RELACIONADOS

OO

O

OH

O

OCH3

OCH3CH3O

podofilotoxina

Fuente natural: Podophyllum peltatum (Berberidaceae) Parte empleada: raíz y rizoma. Propiedades: antitumoral, antiviral y purgante. Mecanismo: inhibe el ensamblaje de los microtúbulos durante la división celular Lignano mayoritario de la podofilina (resina de la planta). La podofilina se utiliza para el tratamiento de verrugas venéreas de origen viral.

OO

O

O

CH3O OCH3

OH

O

O

OO

HOHO

CH3

etopósido

Cáncer testicular y carcinoma de pulmón. Se asocia con el cisplatino y la bleomicina.

OO

O

O

CH3O OCH3

OH

O

O

OO

HOHO

S

tenipósido

Linfomas y leucemia linfocítica aguda

Ambos derivados semisintéticos inhiben a la enzima topoisomerasa II



4.4.3 CUMARINAS DE USO MEDICINAL

O O

cumarina

O OO

O OO

OCH3 psoraleno xantotoxina

Se emplean para el tratamiento del vitiligo y la psoriasis severa.

OO

OHOH

OO

O

ONa

OO

dicumarol warfarina sódica Anticoagulantes, antagonistas de la vitamina K.

O O

OH

CH3

O

O

OCH3

CH3

CH3O

N O

OH

H

H2 N

O

novobiocina

Antibiótico aislado de Streptomyces niveus Efectivo contra las bacterias Gram(+): estafilococos resistentes a la penicilina y Proteus vulgaris.



4.4.4 FLAVONOIDES DE IMPORTANCIA MEDICINAL

O

O

OH

HO

OH

OH

OH

quercetina

O

CH2O

OH

OH

OH

O

OH

OH

OH

HO

O

O

O

OHOH

CH3

OH

rutina (vitamina P)

La rutina y la hesperidina disminuyen la fragilidad capilar. A nivel industrial se obtiene a partir de los residuos de tabaco, de algunas especies de Eucaliptus y del trigo sarraceno (Fagopyrum esculentum), el cual contiene hasta 4% del flavonoide.

Documents

Manual Farmacognosia