LECCIÓN 7 Derivados del ácido mevalónico

ÁCIDO MEVALÓNICO

TERPENOS

MONO-

Iridoides

SESQUI-

DI-

ESTEROIDES

TRI-

Lactonas Aceites esenciales

Saponósidos

Heterósidos cardiotónicos

Aceites esenciales • Sustancias volátiles y olorosas • Distribución en la naturaleza – Labiadas, Mirtáceas, Coníferas, Rutáceas, etc.

• Localización en la planta – Raíces y rizomas (jenjibre), flores (lavanda), corteza (canela), semillas (nuez moscada), hojas (eucalipto), frutos (pimienta)

• Composición compleja: – – – –

Monoterpenos (hidrocarburos y derivados oxigenados) Sesquiterpenos Derivados fenilpropánicos Otros compuestos de bajo peso molecular (alcoholes, aldehidos)

Aceites esenciales • Propiedades físico-químicas – Líquidos a temperatura ambiente – Solubles en éter y alcohol e insolubles en agua – Arrastrables en corriente de vapor de agua – Son ópticamente activos (poder rotatorio) – Normalmente incoloros (salvo excepciones: manzanilla) – Densidad inferior a la del agua (salvo excepciones: canela y clavo)

Aceites esenciales • Extracción: – Hidrodestilación en aparato “Clevenger”

• Caracterización – CCF • Fase estacionaria: sílica-gel • Fase móvil: benceno/acetato de etilo • Revelador: vainillina/anisaldehído

– CG/EM (Caracterización y determinación cuantitativa)

Aceites esenciales • Principales drogas con aceites esenciales Fruto de anís verde (Pimpinella anisum, Apiaceae) Fruto de hinojo (Foeniculum vulgare, Apiaceae) Fruto de anís estrellado (Illicium verum, Illiciaceae) Hoja de eucalipto (Eucalyptus globulus, Myrtaceae) Sumidad florida de romero (Rosmarinus officinalis, Lamiaceae) – Hoja de salvia (Salvia spp. Lamiaceae) – Hoja de menta (Mentha spp. Lamiaceae) – – – – –

• Toxicidad neurológica

ÁCIDO MEVALÓNICO

TERPENOS

MONO-

Iridoides

SESQUI-

DI-

ESTEROIDES

TRI-

Lactonas Aceites esenciales

Saponósidos

Heterósidos cardiotónicos

Iridoides • Estructura ciclopentapiránica • Distribución en la naturaleza – Gentianaceae, Escrophulariaceae, Lamiaceae, Valerianaceae, etc.

• Extracción – Mezclas hidroalcohólicas

• Caracterización – CCF (sílice, BAW, CHCl3/MeOH/H2O, vainillina sulfúrica) – Reactivo de Trim-Hill (AcOH, CuSO4 y HCl) – Espectroscopía UV, RMN y EM

Iridoides Harpagósido

• Plantas con iridoides – Valeriana officinalis (valepotriatos): efecto sedante – Harpagophytum procumbens (harpagósido): efecto antiinflamatorio – Olea europaea (oleuropeósido): efecto antihipertensivo

Valepotriatos

ÁCIDO MEVALÓNICO

TERPENOS

MONO-

Iridoides

SESQUI-

DI-

ESTEROIDES

TRI-

Lactonas Aceites esenciales

Saponósidos

Heterósidos cardiotónicos

Lactonas sesquiterpénicas • Propiedades físico-químicas – Incoloras o ligeramente coloreadas – Sólidos cristalinos – Solubilidad variable

• Extracción: Éter, cloroformo, diclorometano, metanol • Caracterización – Reacciones coloreadas y CCF • Vapores de I2 • KMnO4 • Vainillina sulfúrica Artemisinina • Plantas con lactonas sesquiterpénicas – Artemisia annua (Asteraceae). Artemisinina: antimalárica

ÁCIDO MEVALÓNICO

TERPENOS

MONO-

Iridoides

SESQUI-

DI-

ESTEROIDES

TRI-

Lactonas Aceites esenciales

Saponósidos

Heterósidos cardiotónicos

Diterpenos: Taxanos

Paclitaxel (TAXOL®)

Taxus brevifolia

Docetaxel

Taxus baccata

ÁCIDO MEVALÓNICO

TERPENOS

MONO-

Iridoides

SESQUI-

DI-

ESTEROIDES

TRI-

Lactonas Aceites esenciales

Saponósidos

Heterósidos cardiotónicos

Saponósidos: Clasificación • Geninas de dos tipos estructurales: – Esteroídicas (C-27) – Triterpénicas (C-30) • Tetracíclicas • Pentacíclicas

• Heterósidos • Monodesmósidos (azúcares en C-3) • Bidesmósidos (azúcares en C-3 y C-28)

Saponósidos: Estructura química Esteroídicos

Triterpénicos 28

Saponósidos esteroídicos Estructura química

Saponósidos • Propiedades físico-químicas – Solubilidad • Heterósidos: solubles en agua y D.O.P. • Geninas: solubles en disolventes orgánicos apolares

– Poder afrógeno – Formación de emulsiones – Poder hemolítico (saponinas monodesmosídicas)

triterpénicas

Saponósidos • Extracción: Con agua y mezclas hidroalcohólicas • Caracterización: – Formación de espuma: Índice de espuma – Propiedades hemolíticas: Índice de hemolisis – Reacciones coloreadas y reveladores para CCF: • Reacción de Liebermann (Ac2O/H2SO4): – Saponinas esteroídicas: verde-azul – Saponinas triterpénicas: rosa-rojo

• Reacción de Carr-Price (SbCl3): saponósidos triterpénicos • Vainillina sulfúrica: saponósidos triterpénicos • Anisaldehído sulfúrico: saponósidos triterpénicos

Saponósidos: Utilización actual • Aplicación directa en terapéutica por su actividad farmacológica – Antitusiva y expectorante: Seneginas de la polígala – Antiulcerosa: Glicirricina del regaliz – Venotónica y antihemorroidal: Escina (castaño de Indias), ruscogenina (Rusco) – Adaptógena: ginsenósidos del ginseng – Antitumoral, antiviral, antiinflamatoria, analgésica, etc.

• En Tecnología Farmacéutica (propiedades tensoactivas) • Material de partida para la obtención de fármacos por semisíntesis – Diosgenina y hecogenina: Obtención de hormonas esteroídicas

Saponósidos • Plantas con saponósidos – Raíz de polígala (Polygala senega, Polygalaceae) – Raíz de regaliz (Glycyrrhiza glabra, Fabaceae) – Rizoma de rusco (Ruscus aculeatus, Liliaceae) – Semillas de castaño de Indias (Aesculus hippocastanum, Hippocastanaceae) – Raíz de ginseng (Panax ginseng, Araliaceae)

ÁCIDO MEVALÓNICO

TERPENOS

MONO-

Iridoides

SESQUI-

DI-

ESTEROIDES

TRI-

Lactonas Aceites esenciales

Saponósidos

Heterósidos cardiotónicos

Heterósidos cardiotónicos CARDENÓLIDO

BUFANÓLIDO

17

17 14

14

3

3

Glicosilación (1-4 azúcares o desoxiazúcares)

Digoxina (Digitalis lanata)

Digoxigenina

3 digitoxosas

Heterósidos cardiotónicos • Distribución en la naturaleza – Cardenólidos • Scrophulariaceae, Apocynaceae, Asclepidaceae, Liliaceae, Ranunculaceae, Moraceae, Cruciferae, Sterculiaceae, etc.

– Bufanólidos • Liliaceae, Ranunculaceae

• Localización en la planta – Mayoritariamente, en el limbo de la hoja (de primer año) – Fruto (antes de la madurez) – Flor (estambres)

Heterósidos cardiotónicos • Solubilidad – Solubles en agua, alcohol, cloroformo, diclorometano – Insolubles en benceno y éter de petróleo

• Extracción – Con EtOH o mezclas de EtOH/agua – Concentración del extracto alcohólico – Tratamiento con Ac2Pb – Filtrar – Extracción L/L con cloroformo: Extracto clorofórmico (enriquecido en heterósidos cardiotónicos)

Identificación de H. cardiotónicos • Reacciones debidas a las geninas • Anillo esteroídico – Reacción de Liebermann

• Anillo lactónico – Reacción de Baljet – Reacción de Kedde – Reacción de RaymondMarthoud

• Reacciones debidas a los azúcares • Reacción de KellerKilliani

Genina

Heterósidos cardiotónicos • Identificación del anillo esteroídico: – Reacción de Liebermann: Ac2O + H2SO4: Verde esmeralda

• Identificación del anillo lactónico pentagonal: – Reacción de Baljet: Ácido pícrico/NaOH: naranja – Reacción de Kedde: Ácido 3,5dinitrobenzoico/NaOH: rojo – Reacción de Raymond-Marthoud: mdinitrobenceno/NaOH: violeta fugaz

• Identificación de desoxiazúcares: – Reacción de Keller-Killiani: AcOH/FeCl3/H2SO4: azul fuerte interfase

Heterósidos cardiotónicos – Técnicas cromatográficas: CCD • Fase móvil: CHCl3/MeOH; AcOEt/MeOH/H2O • Observación a la luz UV • Reactivos reveladores:

CH2Cl2/MeOH;

– Para cardenólidos: » Kedde » Baljet » Raymond-Marthoud – Para cardenólidos y bufanólidos: » Cloruro de antimonio III » Cloramina T + ácido tricloroacético » H2SO4 concentrado

Heterósidos cardiotónicos • Técnicas espectroscópicas – Espectroscopía UV/visible – Espectrometría de masas – Espectroscoía IR – Espectroscopía de RMN • Técnicas monodimensionales – 1H – 13C (normal y DEPT)

• Técnicas bidimensionales – HMQC – HMBC – NOESY

Heterósidos cardiotónicos • Plantas con heterósidos cardiotónicos – Escila (bulbo de Scilla maritima, Liliaceae): escilarósido – Digital (Hojas de D. lanata y D. purpurea, Scrophulariaceae): digoxina – Estrofanto (semillas de Strophantus gratus y S. kombe (Apocynaceae): ouabaína

• Indicaciones – Insuficiencia cardiaca – Trastornos del ritmo (taquicardias supraventriculares y fibrilación auricular)