unidad 4- prncipales constituyentes quimicos
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UNIVERSIDAD POPULAR DE LA CHONTALPA
Lic. Químico Farmacéutico
BiólogoFarmacognosia
Doc. M.C. Maythe Cadenas González
Unidad 4: Principales Constituyentes Químicos
Alumno(s):Álvarez Ramírez Carlos ArturoMendoza Gómez Luis Antonio
Morales García VicenteSalvador Bautista Julio Cesar
Las células vegetales atreves de la ruta fotosintética se alimentan, proporcionan los nutrientes suficientes a la planta para vivir, pero con esto, también sintetizan
metabolitos de interés farmacéutico.
Los metabolitos secundarios de las plantas pueden ser divididos en 3 grandes grupos, con base en sus orígenes biosintéticos:
TRANSFORMACIONES QUIMICAS
2. Compuestos fenólicos y sus derivados. Los más de 8.000 compuestos fenólicos que se conocen están formados o por la vía del ácido shikímico o por la vía del malonato/acetato.
3. Compuestos nitrogenados o alcaloides. Los alrededor de 12.000 alcaloides que se conocen, que contienen uno o más átomos de nitrógeno, son biosintetizados principalmente a partir de
aminoácidos. Los alcaloides poseen una gran diversidad de estructuras químicas). Son fisiológicamente activos en los animales, aún en bajas concentraciones, por lo que son muy usados en medicina. Ejemplos conocidos son la cocaína, la morfina, la atropina, la colchicina, la quinina, y
la estricnina.
Terpenos. Es un grupo grande de metabolitos con actividad biológica importante. Están distribuidos ampliamente en las
plantas y muchos de ellos tienen funciones fisiológicas primarias. Unos pocos, como los que forman los aceites
esenciales, están restringidos a solo algunas plantas.
Reacciones enzimáticas.
Cualquier reacción o serie de reacciones químicas catalizadas por una o varias enzimas. Una enzima es una proteína que actúa como un catalizador altamente
sensible y permite que ocurran reacciones rápidas en las células vivas bajo condiciones fisiológicas.
Existen cerca de 2000 enzimas conocidas.
El sustrato se une al enzima a través de numerosas
interacciones débiles como son: puentes de hidrógeno,
electrostáticas, hidrófobas, etc., en un lugar específico
Clasificación.
1. Óxido-reductasas ( Reacciones de oxido-reducción). 2. Transferasas (Transferencia de grupos funcionales)
3. Hidrolasas (Reacciones de hidrólisis) 4. Liasas (Adición a los dobles enlaces)
5. Isomerasas (Reacciones de isomerización) 6. Ligasas (Formación de enlaces, con aporte de ATP
Como se lleva a cabo.
se entrelazan y se pliegan una o más cadenas polipeptídicas, que aportan un pequeño grupo de aminoácidos para formar el sitio activo, o lugar
donde se adhiere el sustrato, y donde se realiza la reacción. Una enzima y un sustrato no llegan a adherirse si sus formas no encajan
con exactitud. Este hecho asegura que la enzima no participa en reacciones equivocadas.
Energía de activación.
Reacciones oxidativas.
ocurren desencadenados por la presencia de radicales o especies reactivas del oxígeno (ROS Reactive Oxigen Species). Termodinámicamente, la oxidación es un proceso irreversible,
sin gasto de energía y espontáneo
Procesos de racemizacion.
proceso por el cual un isómero puro se transforma en un isómero L y D. tomando en cuenta los siguientes aspectos.
La cadena carbonada se sitúa en vertical, con las valencias que la integran en dirección a la parte posterior del plano.
La cadena se orienta con la parte más oxidada hacia arriba y la más reducida hacia abajo.
Las valencias que no integran la cadena carbonada resultan horizontales y dirigidas hacia la parte anterior del plano
Procesos de volatilización.
es el proceso que consiste en el cambio de estado de sólido o
líquido al estado gaseoso
Ebullición.sublimación
cuando un sólido pasa a estado gaseoso sin pasar por el estado
líquido, el proceso se denomina sublimación y puede
darse a cualquier temperatura por debajo del punto de fusión de la
sustancia de que se trate
cuando un líquido pasa a estado gaseoso a una temperatura inferior
a la de su punto de ebullición, el proceso se denomina evaporación.
identificación
ANALISIS FARMACOGNOSICO
Metodología en el estudio de plantas
taxonomía
Es la ciencia de la clasificación de grupos de organismos en categorías formales.sistemática
especie
Es la unidad de clasificación que se define como un grupo de organismos que se cruzan entre si.
Se designa con un sistema binomial que comprende el numero del genero seguido por el epíteto especifico
ANALISIS FARMACOGNOSICO
identificación
género
Agrupa especies similares. Los géneros se agrupan en familias.
ANALISIS FARMACOGNOSICO
Análisis químico
El análisis químico de un vegetal no dice si los elementos hallados son necesarios o esenciales para el desarrollo, crecimiento y maduración del mismo.
Macronutrientes micronutrientes
N Fe
P Mn
K Cl
Ca B
Mg Zn
S Cu
Entre otras aplicaciones del análisis de plantas, podemos destacar:
ANALISIS FARMACOGNOSICO
Análisis químico
• Determinar el estado Nutricional de las Plantas.
• Elaborar un Diagnóstico Nutricional.• Complementar el Análisis del Suelo.• Estudios de Contaminación Ambiental.• Estudios de Geobotánica.• Toxicología Ambiental.• En taxonomía vegetal, permite la
identificación química de especies y quimiotipos.
ANALISIS FARMACOGNOSICO
Ensayos morfológicos
La morfología vegetal se define como el estudio de la estructura y forma de las plantas. Incluye citología e histología.
conjuntamente, son necesarias para comprender la anatomía vegetal, o sea, su constitución interna.
además, son un complemento de la organografía, exomorfología o morfología en sentido estricto, que trata de la forma externa de las plantas
ANALISIS FARMACOGNOSICO
análisis morfológico
el objetivo de la morfología es descubrir los patrones o regularidades generales en el fondo de tal diversidad
Se divide:
Morfología general (forma de órganos de las plantas)
Morfología experimental (origen de las formas)
Anatomía vegetal (estructura microscópica de órganos)
ANALISIS FARMACOGNOSICO
Ensayos histológicos.
Esto consiste en un estudio de todos los tejidos orgánicos propios de una planta, así como los diversos tipos de células que conforman a los vegetales.
Técnicas de corte
Corte a mano alzada
Soporte duroport
micrótomo
ANALISIS FARMACOGNOSICO
Tipos de cortes
Para realizar los cortes vegetales se deben de emplear cuchillas afiladas para evitar el daño de los tejidos y facilitar la obtención de cortes delgados y uniformes
Corte longitudinal radial (Anticlinal radial)
Corte transversal (Anticlinal transversal)
Corte longitudinal tangencial (Periclinal/Tangencial)
Extracción y Purificación del principio activo
Que es principio activo? Los principios activos son la sustancia a la cual se debe el efecto farmacológico de un medicamento
EXTRACCIÓN. Separación de las sustancias biológicamente activas de los materiales inertes o inactivos de una planta, a partir de la utilización de un disolvente seleccionado y de un proceso de extracción adecuado; donde siempre se obtienen, por lo menos, dos componentes: la solución extraída en su disolvente (el extracto) y el residuo (el bagazo).
METODOS DE EXTRACCIÓN
EXPRESIÓN: En este método extractivo, la planta fresca se introduce en una prensa hidráulica y se exprime hasta que se obtiene su jugo. Este método extractivo se emplea para obtener zumos de cítricos, aceites, y otros
EXTRACCION POR INCISIONES. Este método se aplica para extraer del material vegetal exudados, los que pueden ser: gomas, resinas, mieles y otros productos que brotan en gran cantidad al realizarle incisiones o cortes a la planta viva. Pueden también clavarse tubos en la corteza, por donde fluyen las sustancias.
EXTRACCIÓN MECANICA
DESTILACIÓN
DESTILACION POR ARRASTRE DE VAPOR. Es el proceso de extracción mediante el cual se obtienen aceites esenciales. Estos aceites son productos grasos compuestos por un número muy grande de compuestos químicos aromáticos muy volátiles de estructura y composición muy compleja. La mayoría son terpenos de bajo peso molecular.
EXTRACCIÓN CON DISOLVENTE
MACERACION. La droga seca y molida se pone en contacto con el disolvente a temperatura ambiente, dejando la mezcla en reposo durante un tiempo determinado (normalmente de 3 a 10 días).Transcurrido el tiempo de maceración, se decanta el extracto y se elimina el residuo vegetal. Se recomienda hacer una segunda extracción. Una variante de este método es la digestión, la que se realiza con calentamiento.
INFUSIÓN: El disolvente se hierve y posteriormente se introduce la droga a extraer, dejándose enfriar el conjunto hasta temperatura ambiente. El extracto recibe el nombre de infusión o Té.
DECOCCIÓN O COCIMIENTO: La droga se cubre con el disolvente y el conjunto se lleva a ebullición, manteniéndose 15 a 30 minutos. Posteriormente se enfría y se filtra. El extracto es llamado DECOCTO• Tanto en la infusión como en la decocción, se emplea agua como disolvente.
EXTRACCIÓN CONTINUA CON DISOLVENTES
PERCOLACIÓN: La droga se coloca en una columna y está en contacto permanente con el disolvente que gotea por la parte inferior. Constantemente se adiciona disolvente puro por la parte superior de la columna, de tal manera que se compensa la cantidad de disolvente que sale por la parte inferior
EXTRACCIÓN SOXHLET: Esta técnica es una variante de la anterior, emplea un aparato denominado Soxhlet, que asegura en todo momento la provisión de disolvente puro, el que pasa por la droga arrastrando los principios activos.
CROMATOGRAFIA
La cromatografía es un método físico de separación para la caracterización de mezclas complejas, la cual tiene aplicación en todas las ramas de la ciencia.
La cromatografía puede cumplir dos funciones básicas que no se excluyen mutuamente:
Separar los componentes de la mezcla, para obtenerlos más puros y que puedan ser usados posteriormente (etapa final de muchas síntesis).
Medir la proporción de los componentes de la mezcla (finalidad analítica). En este caso, las cantidades de material empleadas son pequeñas.
DESTILACION
La destilación es la operación de separar, mediante vaporización y condensación en los diferentes componentes líquidos, sólidos disueltos en líquidos o gases licuados de una mezcla, aprovechando los diferentes puntos de ebullición de cada una de las sustancias ya que el punto de ebullición es una propiedad intensiva de cada sustancia, es decir, no varía en función de la masa o el volumen, aunque sí en función de la presión.
La condición más importante para que este tipo de destilación pueda ser aplicado es que tanto el componente volátil como la impureza sean insolubles en agua ya que el producto destilado volátil formará dos capas al condensarse, lo cual permitirá la separación del producto y del agua fácilmente.
CRISTALIZACIÓN
La cristalización es un proceso por el cual a partir de un gas, un líquido o una disolución, los iones, átomos o moléculas establecen enlaces hasta formar una red cristalina, la unidad básica de un cristal. La cristalización se emplea con bastante frecuencia en Química para purificar una sustancia sólida.
La operación de cristalización es el proceso por medio del cual se separa un componente de una solución líquida transfiriéndolo a la fase sólida en forma de cristales que precipitan. Es una operación necesaria para todo producto químico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales, ya sea el azúcar o sacarosa, la sal común o cloruro de sodio.
EXTRACCION LIQUIDO A LIQUIDO
La extracción (separación) líquido-líquido, también conocida como extracción con solventes (como el Thinner) o extracción con disolventes, es un proceso químico empleado para separar una mezcla utilizando la diferencia de solubilidad de sus componentes entre dos líquidos inmiscibles o parcialmente miscibles (por ejemplo, agua y cloroformo, o éter etílico y agua).