Universidad Central del Ecuador Facultad de Ciencias Químicas Química Orgánica II Alex Chicaiza Alomoto

FENOLES NATURALES

FLAVONOIDES

Los flavonoides proceden del metabolismo secundario de los vegetales a través de la ruta del ácido shikímico y la ruta de los policétidos, como se indica en el grafico.

Fuente Claudia Kukinski, Farmacognosia, Editorial Omega 2003, Cap. 14, Pág.: 106

Los flavonoides lato sensu son pigmentos vegetales en su suma hidrosoluble, responsables de la coloración de las flores, frutos y a veces de las hojas. Así ocurre con los flavonoides amarillos (chalconas, auronas, flavonoles amarillos), con los antocianósidos rojos, azules, o violetas. Si no son directamente visibles, contribuyen a la coloración por su papel de copigmentos: así ocurre con las flavonas y flavonoles incolores que copigmentan y protegen a los antocianósidos.

DISTRIBUCION, LOCALIZACIÓN Los flavonoides están ampliamente distribuidos entre los vegetales superiores y se encuentran prácticamente en todas las plantas superiores, sobre todo, en partes aéreas: hojas, flores y frutos. Las principales familias que contienen flavonoides son: Rutáceas, Poligonáceas, Compuestas y Umbelíferas Localización. Los heterósidos de flavonoides, hidrosolubles, se acumulan en las vacuolas y, según las especies, se concentran en la epidermis de las hojas o de reparten entre la epidermis y el mesófilo. En el caso de las flores, se concentran en las células epidérmicas. ESTRUCTURA QUÍMICA Para los químicos los flavonoides tienen una estructura química muy definida como se muestra en la figura. Puede observarse que de manera general son moléculas que tienen dos anillos bencénicos (ó aromáticos, para los químicos orgánicos) unidos a través de una cadena de tres átomos de carbono, puesto que cada anillo bencénico tiene 6 átomos de carbono, los autores los denominan simplemente como compuestos C6C3C6. .

Estructura básica de los flavonoides

Estructura química de uno de los flavonoides más comúnmente hallados en la naturaleza, la quercetina. Nótese en color rojo la estructura básica de los flavonoides.

Para su estudio sistemático los más de 4000 flavonoides naturales se han clasificado en varias clases de acuerdo con las variantes estructurales que presenta la cadena central C3 Figura. De acuerdo con esto los flavonoides se clasifican en varios grupos: Chalconas, flavonas, flavonoles, flavanonas, flavanonoles, antocianidinas, catequinas, epicatequinas, auronas, isoflavonoides, pterocarpanos, rotenoides, etc.

Estructuras básicas de varias clases de flavonoides

Ejemplo de Flavonas:

Ejemplo de flavonoles:

Ejemplos de antocianidinas:

Ejemplos de flavanonas:

EXTRACCIÓN Y AISLAMIENTO Los flavonoides en general se extraen de muestras secas y molidas. La muestra se desengrasa inicialmente con éter de petróleo ó n-hexano, y el marco se extrae con etanol puro o del 70%. Este último es recomendado para garantizar la extracción de los más polares. El extracto obtenido se evapora con calentamiento no superior a los 50°C y se le hacen particiones sucesivas con éter etílico, acetato de etilo y n-butanol. Los flavonoides apolares quedan en la fase etérea, los medianamente polares en la fase acetato de etilo y los más polares en el nbutanol. La separación y purificación de los diferentes flavonoides se fundan en las técnicas cromatográficas habituales (sobre poliamida, celulosa , gel silica, etc.) UTILIDAD DE LOS FLAVONOIDES Actividad terapéutica Las diferentes especies que contienen flavonoides poseen acciones farmacológicas muy variadas. La mayoría se utiliza en el área capilar-venoso: solos o asociados, son constituyentes habituales de vasculo protectores y venotónicos y de tópicos utilizados en flebología. Las indicaciones propuestas para el empleo son las siguientes: Tratamientos de síntomas relacionados con la insufiencia venolínfática (pesadez de piernas, dolores) Se utilizan en las manifestaciones funcionales ligadas a tratamiento de los signos funcionales debidos a la crisis hemorroidal. Algunas especialidades reivindican además otras indicaciones o propuestas de utilización: Utilizado en el tratamiento de los trastornos de fragilidad capilar a nivel de piel (petequias); tratamiento de apoyo de trastornos funcionales de la fragilidad capilar. Tratamiento de metrorragias debidas a la contracepción por microprogestágenos y de metrorragias debidas a la utilización de dispositivos intrauterinos, después de su exploración clínica o paraclínica. Propuesto en trastornos ligados a la circulación retiniana y/o coroidiana. Se utiliza en las pérdidas de agudeza y trastornos del campo visual presumiblemente de origen vascular. Tratamiento del linfoedema de miembro superior consecuente al tratamiento radioquirúrgico del cáncer de mama

PRINCIPALES DROGAS CON FLAVONOIDES EUCALIPTO

De origen australiano, el eucalipto ha sido introducido en zonas subtropicales, debido a la calidad de su madera, su facilidad de crecimiento y su utilización para secar terrenos pantanosos. Su tronco, de color gris-ceniza, es muy alto y recto, de follaje siempre verde. Pudiendo alcanzar de 50 a 100 m de altura y de 20 a 30 m de diámetro

Composición química Las hojas de eucalipto contienen agua (5-10%), materias minerales (5%), taninos, triterpenos, flavonoides y cumarinas, pero sus componentes principales son aceites esenciales. El componente mayoritario de dicho aceite es el eucaliptol o 18 cíneol (70-80%), que se encuentra acompañado de monoterpenos (α-pineno), sesquiterpenos (eudesmol), pequeñas cantidades de alcoholes alifáticos, aldehídos y cetonas. Actividad farmacológica y empleo Las hojas de eucalipto tienen opropiedades especttorantes y antisépticas respiratorias, debido a los aceites esenciales y a su principio activo, eucaliptol. Últimamente también se le atribuye una inyección hipoglucemiente. Se utilizan las hojas en forma de infusión e inahalación para tratar afecciones del aparato respiratorio. Esta infusión presenta además una acción astringente, por la presencia de taninos, sobre la mucosa inflamada. El aceite esencial se usa en forma de inhalaciones y gotas nasales en resfriados, bronquitis y en general en problemas respiratorios. También forma parte de excipientes de otros medicamentos. A partir del aceite esencial se obtiene el eucaliptol, muy utilizado en afecciones de garganta, nariz, bronquios, gripe, etc. Tanto en uso interno como externo, solo o asociado a otros fármacos como abtibióticos, analgésicos etc. En niños pequeños debe utilizarse con mucha precaución pues sen descrito cuadros de neurotoxicidad y de epilepsia

GINKO

Es un árbol dioico de hojas caducas, elásticas, gruesas y divididas en dos lóbulos. Sus frutos son drupas amarillas. Las hojas se recolectan en primavera Especie: Ginko biloba. Fam. Ginkoáceas. Nombre vulgar: Ginko, árbol de las pagodas, árbol de oro, árbol de los cuarenta escudos Parte utilizada: las hojas desecadas Hábitat: originario de Japón, China y Corea, se usa como árbol ornamental en muchos parques y jardines. Composición química Polifenoles: a. Proantocianidinas b. Flavonoides: flavonoles: quercetina, kampferol flavonas: luteolina y derivados biflavonas: dímeros de flavonas (ginkgetina, isoginkgetina) Terpenos: lactonas policíclicas que son los principales principios activos a. sesquiterpenos bilobálido (tetracíclico, 0.02%) b. diterpenos, ginkgobálidos (ginkgólidos) A, B, C y M, son estructuras hexacíclicas (0.06%).

CARDO MARIANO

Especie: Silybum marianum(=Cardus marianus). Fam. Compuestas. Nombre Vulgar: Cardo mariano, cardo de María, cardo lechero Parte utilizada: el fruto Hábitat: terrenos secos y pedregosos principalmente del área mediterránea, aunque actualmente también se cultiva extensamente en América del Sur. Características: Planta robusta con hojas grandes y espinos caracterizada por unas manchas blancas a lo largo de los nervios. Los capítulos florales son de color púrpura y el fruto es un aquenio de color negro brillante semejante a una semilla. Composición Química: Silimarina: 1,5-3%; no es una única sustancia sino una mezcla de flavanolignanos resultado de la unión de un flavonoide (la taxifolina, que es de hecho un dihidroflavonol) y una molécula del tipo fenilpropanoide (el alcohol coniferílico). Los principales isómeros que forman la silimarina son: silibina, silicristina y silidianina. La silibina es la sustancia más activa. Aceite: con un elevado contenido en ácido linoleico (60%). Acción: es un hepatoprotector capaz de antagonizar los efectos tóxicos de ciertas sustancias que atacan las células hepáticas tales como la faloidina (sustancia tóxica que produce de la Amanita phalloides), el alcohol etílico o el tetracloruro de carbono. Actúa activando la síntesis proteíca en el hígado, evitando de esta manera que se degrade el mesénquima hepático (tejido de sostén). El cardo mariano tiene un efecto preventivo más que curativo

TANINOS

Los taninos están constituidos por un amplio grupo de compuestos hidrosolubles con estructura polifenólica, comprenden un gran grupo de sustancias complejas que están ampliamente distribuidas en el reino vegetal; casi en todas la familias existen especias que los contienen. Cuando se presentan en cantidades considerables los taninos suelen localizarse en determinadas partes de la planta, como las hojas, los frutos, la corteza o el tallo. Se ha sugerido que el fruto utiliza en su metabolismo la energía proveniente de la oxidación de estos taninos, y también que los ácidos del fruto se forman a partir de ellos. Son compuestos químicos no cristalizables que forman con el agua soluciones coloidales de reacción ácida y de sabor muy acre.

CLASIFICACIÓN 1. Taninos hidrolizables Son ésteres formados por una molécula de azúcar unida a un número variable de moléculas de ácidos fenólicos (ácido gálico o su dímero el ácido elágico). Los taninos hidrolizables son característicos de Dicotiledóneas. Se hidrolizan tanto por hidrólisis acida o básica como por hidrólisis enzimática. Por destilación seca producen pirogalol (1,2,3-trihidroxibenceno). Al tratar los taninos hidrolizables con cloruro férrico aparece una coloración azul.

2. Taninos condensados Son dímeros o polímeros flavánicos con uniones carbono-carbono entre las diferentes unidades de flavan-3-ol. Se forman por polimerización de las catequinas y leucoantocianos. Además de encontrase de dicotiledóneas se producen también en helechos y Gimnospermas. Son muy Resistentes a la hidrólisis. Sólo resultan afectados por la hidrólisis ácida o enzimática y se convierten en antocianidinas, los cuales pueden polimerizar para formar los flobáfenos insolubles (color rojo intenso).

APLICACIONES Y USOS Los taninos son capaces de precipita ciertas macromoléculas (proteínas, alcaloides, celulosa, gelatina). Esta capacidad para precipitarlas es la base de sus dos propiedades principales: su capacidad de curtir la piel y su poder astringente Las principales acciones farmacológicas y usos son: Antídoto en intoxicaciones por metales pesados y alcaloides: debido a su capacidad para formar estructuras complejas con estas sustancias Astringentes: debido a su capacidad para precipitar proteínas de la piel (curtido de la piel), proteínas salivares, etc. Por sus propiedades astringentes se usan por vía externa como cicatrizantes y por vía interna como antidiarreicos lo ejercen en el intestino, donde hay medio básico. Antisépticos: tienen una acción bactericida y bacteriostática. También ejercen un efecto antifúngico. Protectores: los taninos aplicados en pomada de uso externo impermeabilizan la piel y la protegen de los agentes externos. Si hay una cicatriz favorecen la regeneración y tiene poder analgésico. Antioxidantes: son capaces de captar radicales libres e inhibir la peroxidación lipídica.Inhibe la autooxidación el ácido ascórbico. Efecto hipocolesterolémico: disminuyen los niveles de colesterol en sangre y aumentan su metabolismo. Son factores antinutrientes: ciertos taninos disminuyen la eficacia de los alimentos porque inhiben las enzimas endógenas o porque se absorben y ejercen un efecto sistémico de precipitación de las proteínas de la dieta. DROGAS CON TANINOS

AGALLAS Son unas protuberancias en brotes o gemas de ciertos árboles producidas por la deposición de huevos de algunos insectos. Las más conocidas son las agallas de Alepo, que son protuberancias en los brotes de las ramas jóvenes del roble (Quercus infectoria) producidas por Cynips gallae tinctoriae. El roble es un árbol mediterráneo, sobre todo de Turquía y Siria. Composición química Taninos: son los principios activos. El principal es el tanino gálico o ácido galotánico (50-70%), un tanino hidrolizabletanto por hidrólisis acido como enzimática es un éster de glucosa y ácido gálico. Predomina sobre todo la pentaloilglucosa que tiene una glucosacon todos los hidroxilos sustituidos.

Referencias bibliográficas: BRUNETON Jean, FARMACOGNOSIA 2da Ed. Págs: 306-349 KUKINSKI Claudia, FARMACOGNOSIA, Editorial “Omega” 2003 Capítulo 14-15, Págs: 106-116 VARRO Tyler, FARMACOGNOSIA “El Ateneo” 2da Ed, 1979 Págs: 89-94. BRAVO DÍAS Luis, FARMACOGNOSIA, Universidad de Sevilla.