La Quimica de Los Productos Naturales Fitoquimica

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18/08/2009 1 LA QUIMICA DE LOS PRODUCTOS NATURALES LA QUIMICA DE LOS PRODUCTOS NATURALES (FITOQUIMICA). (FITOQUIMICA). COMPUESTO COMPUESTO ACTIVIDAD ACTIVIDAD QUIMICO QUIMICO METABOLICA METABOLICA METABOLISMO METABOLISMO METABOLISMO METABOLISMO PRIMARIO PRIMARIO METABOLISMO METABOLISMO SECUNDARIO SECUNDARIO

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LA QUIMICA DE LOS PRODUCTOS NATURALESLA QUIMICA DE LOS PRODUCTOS NATURALES(FITOQUIMICA).(FITOQUIMICA).

COMPUESTOCOMPUESTO ACTIVIDADACTIVIDADQUIMICOQUIMICO METABOLICAMETABOLICA

METABOLISMOMETABOLISMO

METABOLISMOMETABOLISMOPRIMARIOPRIMARIO

METABOLISMOMETABOLISMOSECUNDARIOSECUNDARIO

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El metabolismo primario se refiere a los procesos que dan lugar alos compuestos formados durante la glucólisis y el ciclo del ácidocítrico; son de bajo peso molecular y son comunes en todos losseres vivos.

Estos procesos dan lugar a la síntesis de alfa-aminoácidos,carbohidratos, grasas, proteínas y ácidos nucleicos implicados enlos procesos vitales (Metabolitos primarios).

Los metabolitos primarios tienen las siguientes características:

• Tienen una función metabólica directa.

•Son de bajo peso molecular.

• Son compuestos esenciales para la vida del vegetal.

• Se encuentran en todas las plantas.

• Son básicamente carbohidratos, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos o clorofilas.

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MetabolismoMetabolismoprimarioprimario

CO2

OH

O

OO

OHOH

OH

OH

OH

SOL FOTOSINTESIS

Acido pirúvicoGlucosa

SCoA

O

Acetil coenzima A

OH CO2H

CO2HHO

2C

Acido cítrico

ATP

P

O

OOH

OH

Fosfato

R CO2H

H NH2

Aminoácidos

PolisacáridosSostén, transporte, estructura

AzucaresFuentes de carbono

Y energía

O OH

OHOH

OH

N

N N

N

NH2

P

O

OOH

OH

O

OHOH

Ribosa

Nucleótidos

Acidos nucleicosInformación genética

ProteínasEstructura y catálisis

Reacciones químicas

Ciclo delAc. cítrico

El metabolismo secundario involucra aquellos procesos químicosque son únicos para una planta dada. Se forman compuestoscomplejos y de alto peso molecular, a partir de los metabolitosprimarios (Metabolitos secundarios).

Las funciones de los productos del metabolismo secundario sonmuy diversas:

•Atraer insectos polinizadores.

•Inhibir el crecimiento de plantas vecinas.

•Proteger la planta de insectos devoradores, infecciones ydepredadores.

•Dar resistencia física a la planta.

•Atrapar eficientemente la energía luminosa.

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MetabolismoMetabolismosecundariosecundario

O

OHOH

OH

OH

OH

Glucosa

Fosfoenolpiruvato

OH

O

O

Ac. pirúvico

SCoA

O

Acetil coenzima A

OH CO2H

CO2HHO

2C

Acido cítrico

Ciclo delAc. cítrico

P

OH

O

O

O

OH

H

O

OH

CO2H

OHOH

OH

R SCoA

O O O

n

O SCoA

OO

OHHO

2C

OH

R CO2H

H NH2

P

OHO

O

OH

O

O

Eritrosa 4-fosfato

Acido shikimico

Cadena policetídica lineal

Malonil coenzima A

Acido mevalónico

Aminoácidos alifáticos

AlcaloidesCompuestos nitrogenados

Compuestos aromáticosAminoácidos, pigmentos, lignanos coumarinas, flavonoides, taninos

Acidos grasos

Terpenos

En el metabolismo secundario de las plantas, se reconocen en laactualidad tres grandes vías o rutas fundamentales que permitenla biosíntesis de la gran mayoría de los diferentes tipos deproductos naturales o metabolitos secundarios conocidos:

1.La ruta de los POLICETIDOSPOLICETIDOS.

2.La ruta del ACIDO SHIKIMICOACIDO SHIKIMICO .

3.La ruta del ACIDO MEVALONICOACIDO MEVALONICO .

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HIDRATOS DE CARBONO (AZUCARES)HIDRATOS DE CARBONO (AZUCARES)

Compuestos orgánicos resultantes del metabolismo primario quecontienen una función aldehído o cetona y el resto de los carbonoshidroxilados.

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DERIVADOS:DERIVADOS:

Ac. Urónicos Polioles

Desoxiazúcares Polifosforados

O

H

HH

H

OHOH

H OH

OH

COOH

Ac. D-glucurónico

CH 3

O

H OHOH HH OHH OH

D-Ramnosa

CH 2-OH

CH 2-OH

H OHOH HH OHH OH

D-Sorbitol

Fitina

OPO3H2

OPO3H2

H2O3PO

H2O3PO

H2O3POH2O3PO

GLUCOSAGLUCOSA

ORIGEN: Abunda en muchas especies vegetales. Se encuentralibre en muchos frutos y forma parte de la sacarosa, lactosa,almidón, celulosa, etc.

USOS: Se utiliza en forma anhidra en soluciones parenterales pararehidratar, nutrir y tratar la hipoglucemia.

O

H

HH

H

OHO H

H O H

O H

O H

OH

O

OHOH

OH

OH

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FRUCTOSAFRUCTOSA

ORIGEN: Presente en muchos frutos y en la miel. Forma parte deldisacárido sacarosa.

USOS: Se utiliza en forma anhidra en soluciones parenterales pararehidratar y nutrir. Muy utilizado en dietas de diabéticos ydeportistas. Industrialmente se le emplea como edulcorante y en lapreparación de jarabes.

O OH

H

OH

OH

HH

OH

OH

OH

OH

OH

OH

OH

O

MANITOLMANITOL

ORIGEN: Poliol que se encuentra en las algas pardas (Laminariasp.).

USOS: Sustancia no asimilable. Se usa como laxante y comodiurético. Muy utilizado como excipiente en la preparación dediversas formas farmacéuticas.

OH

OH

OH

OH

OH

OH

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SORBITOLSORBITOL

ORIGEN: Se obtiene por hidrogenación catalítica de la glucosa yesta presente en algunos frutos y algas.

USOS: Sustancia no asimilable. Se usa como laxante. Muyutilizado como excipiente en la preparación de diversas formasfarmacéuticas.

OH

OH

OH

OH

OH

OH

XILITOLXILITOL

ORIGEN: Se obtiene como subproducto de la caña de azúcar.

USOS: Utilizado como edulcorante no cariogénico en la fabricaciónde dulces y chicles.

OH

OH

OH

OH

OH

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SACAROSASACAROSA

ORIGEN: Disacárido obtenido de la caña de azúcar, la remolachaazucarera, el arce de azúcar y la palma datilera.

USOS: Utilizada como excipiente para la preparación de diversasformas farmacéuticas, como conservador, para enmascararcaracterísticas organolépticas indeseables. Por su gran poderedulcorante se emplea en la fabricación de alimentos(mermeladas, confitería, almíbares).

O

HH

H

OHOH

H OH

H

OH

O OH

H

OH

OH

H

OH

OHO

CELULOSA.CELULOSA.

ORIGEN: Polisacárido estructural formado por la polimerización β1-4 de unidades de glucosa. Se encuentra en la madera y en lasfibras vegetales (algodón).

USOS: Laxante, en el tratamiento de la obesidad; es espesante,estabilizante y aglutinante.

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CEREALES LEGUMINOSAS TUBERCULOS

Trigo

Arroz

Maíz

Cebada

Avena

Sorgo

Chícharos

Garbanzos

Haba

Lenteja

Judías

Papa

Camote

Tapioca

FRUTOS

Plátano

Castaña

ALMIDONALMIDON

ORIGEN: Polisacárido de reserva vegetal, formado por unidadesde amilosa (cadena lineal de glucosa α 1-4) y amilopectina(cadenas de amilosa unidas por puentes α 1-6)

USOS: Excipiente en la preparación de comprimidos, muy utilizadoen la industria alimentaria (harinas, confitería, cerveza, etc.).

O

O HH

HH

O H

H O H

H

O H

O

HH

H

O H

H O H

H

O H

O

HH

H

OHO H

H

H

O H

O O

O

OH

H

H OHOH H

O H

H

OH

O

HH

H

H O H

H

O H

O

O

OH

H

HOHO HH

OH

H

O H

DEXTRANODEXTRANO

ORIGEN: Polisacárido obtenido a partir de cultivos de bacterias delgénero Leuconostoc (L. mesenteroides y L. dextranicum).

USOS: Utilizado como expansor del plasma, en colirios para tolerarlos lentes de contacto, se emplea como anticoagulante yantiinflamatorio

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ACIDO ALGINICOACIDO ALGINICO

ORIGEN: Polisacárido lineal formado por ácido manurónico y ácidogulurónico. Se encuentra en las paredes de todas las algasFeofíceas (Fucus, Laminaria, Macrocytis).

USOS: Asociado con bicarbonato de sodio o hidróxido de aluminioes utilizado como protector de la mucosa gástrica, tienepropiedades hemostáticas; es viscosizante, gelificante yestabilizante de emulsiones y suspensiones y disgregante en lafabricación de comprimidos. Es utilizado como laxante mecánico yen las dietas contra la obesidad.

O

OHH

H

OH

OH

H H

O

COOH

H

COOH

O

OH

H

O

OH

H H

O

H

H

Ac. manurónico Ac. Gulurónico

CARRAGENINASCARRAGENINAS

ORIGEN: Polisacáridos sulfatados aislados de algas rojas(Rodofíceas), principalmente de Chondrus crispus y Gigartinamamillosa.

O

OOSO3-

CH2OH

OHO

O

O

OH

O

OOSO3-

CH2OH

OHO

O

O

OSO3-

OCH2OSO3-

OSO3-

OOH

CH2OH

OSO3-O

O

OH

USOS: Laxantes mecánicos,protectores de la mucosagástrica, en el tratamiento de laobesidad, son viscosizantes,gelificantes y estabilizantes deemulsiones.

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AGARAGAR--AGAR (GELOSA)AGAR (GELOSA)

ORIGEN: Polisacárido complejo extraído de algas rojas(rodofíceas) de los géneros Gelidium, Graciliaria, Pterocladia.Gelidiella y Eucheuma.

UNIDADESPOLISACARIDOS

AGAROSA PIRUVIL-AGAROSA GALACTANO

UNIDAD A D-GALACTOSA PARCIALMENTE METILADA 4,6-PIRUVIL-D-GALA CTOSA D-GALACTOSA

UNIDAD B 3,6-ANHIDRO-L-GALACTOSA 3,6-ANHIDRO-L-GALACTOSA L-GAL ACTOSA SULFATADA

USOS: Laxante mecánico, emoliente, protector de la mucosagástrica; en microbiología para la preparación de medios de cultivosólidos; en tecnología alimentaria como espesante, gelificante,estabilizante y viscosizante.

O OH

O

H

OH

OH

HH

OH

O OH

HOH

HH

OH

OH

n

INULINAINULINA

ORIGEN: Polisacárido de reserva vegetal formado porpolimerización β 1-2 de fructosa.

AchicoriaDiente de leónHelenio

CebollaEspárragoGrama

USOS: Es utilizada como diurético (favorece la eliminación deagua y sodio) y colerético (favorece la eliminación de la bilis).

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GOMASGOMAS

ORIGEN: Exudados patológicos resultado de una agresión alvegetal (picaduras, cortes, golpes, infecciones, etc.). Sonpolisacáridos heterogéneos complejos formados por ácidosurónicos, azúcares y polisacáridos metilados.

Goma arábiga (goma acacia).

Goma de tragacanto.

Goma karaya.

USOS: espesante, estabilizador yemulsionante, para estabilizar aromas yaceites esenciales.

Acacia

Tragacanto

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MUCILAGOS.MUCILAGOS.

ORIGEN: Producto fisiológico localizado en las célulasmucilaginosas que retiene agua y promueve la germinación.

Formados de la polimerización de galactosa y manosa o deglucosa con xilosa y galactosa.

Mucílagos neutros Mucílagos ácidos

Granada china Plantago

Guar Lino (linaza)

Tamarindo Nopal

Semillas de café Semillas de cacao

USOS: Laxantes mecánicos, reducen la absorción intestinal deglucosa (antihiperglucemiantes), carminativos, emolientes yespesantes

Plántago

Lino

Malva

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PECTINAS.PECTINAS.

ORIGEN: Polímeros β 1-4 de ácido galacturónico localizado en lalaminilla media de la membrana celular de ciertos frutos.

O

OH

HH

OH

HOH

H OH

COOHH

USOS: Antidiarreico y antiinfeccioso (absorbe gran cantidad deagua y toxinas), hemostático. Industrialmente se emplean comogelificantes y emulsionantes de alimentos.

Pectinas

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LIPIDOS (GRASAS).LIPIDOS (GRASAS).

CONCEPTO: Los lípidos son sustancias químicamente derivadas delos POLICETIDOS. Tienen estructura química muy diversa perotienen en común ser insolubles en agua u otros disolventes polares ysolubles en disolventes no polares como el benceno, el éter, laacetona, el cloroformo, etc.

ESTRUCTURA DE LOS LIPIDOS.ESTRUCTURA DE LOS LIPIDOS.

La mayoría de los lípidos están formados por la unión de un ácidograso y un alcohol.

TIPOS DE ALCOHOLES:

a) Glicerol.

b) Alcoholes alifáticos de alto peso molecular.

c) Esteroles

OH

H

H

H H

Colesterol

OHAlcohol cetílico

+ R-COOH CERA

OH

OH

OH

+ 3 R-COOH GLICERIDO (TRIGLICERIDO)

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TIPOS DE ACIDOS GRASOS:TIPOS DE ACIDOS GRASOS:

a. Acidos grasos saturados.

b. Acidos grasos insaturados.

c. Acidos grasos hidroxilados.

d. Acidos grasos de cadena parcialmente ciclada.

COOH

Ac. mirístico

COOH

Ac. α-Linolénico

COOH

OH Ac. ricinoleico

(CH2)10-COOH (CH2)7-COOHCH3(CH2)7

Ac. hidnocárpico Ac. estercúlico

DROGA/ESPECIE COMPONENTES APLICACIONES

Aceite de ricino (de castor)Semillas de Ricinus communis

Glicéridos con ácido ricinoléico

LaxanteLubricante

Aceite de linazaSemillas de Linnum usitatissimum

Ácido linolénicoÁcido linoleicoÁcido oleico

NutriciónLaxanteLubricante

LanolinaCera obtenida del agua de lavado de la lana de oveja

Esteroles, alcoholes alto peso molecular.

Emoliente

Cera de abejas Palmitato de miricilo(ác. Palmítico C-16 + alcohol miricílico C-30)

Base en la elaboración de cremas, cobertura de grageas, emoliente

Esperma de ballena (esperma ceti)Cera obtenida del cráneo de las ballenas

palmitato de cetilo(ác. Palmítico C-16 + alcohol cetílico C-16)

Base en la elaboración de cremas, cobertura de grageas, emoliente

LIPIDOS DE IMPORTANCIA.LIPIDOS DE IMPORTANCIA.

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TETRACICLINAS.TETRACICLINAS.

Compuestos antibióticos biogenéticamente derivados de losPOLICETIDOS, sintetizados por actinomicetos del géneroStreptomyces.

ERITROMICINAS.ERITROMICINAS.

Compuestos antibióticos macrólidos biogenéticamente derivados delos POLICETIDOS, sintetizados por actinomicetos del géneroStreptomyces.

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GRISEOFULVINA.GRISEOFULVINA.

Antibiótico policetídico obtenido de hongo Penicillium griseofulvummuy utilizado en el tratamiento de infecciones fúngicas de la piel y elpelo.

ESTATINAS.ESTATINAS.

Compuestos policetídicos usados farmacológicamente para reducirlos niveles séricos de colesterol, debido a su habilidad para inhibir ala enzima Hidroximetilglutaril-CoA reductasa , enzima clave en labiosíntesis de colesterol a nivel hepático.

Son producidos por hongos del género Monascus, Aspergillus,Penicillium y Streptomyces.

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PROTEINAS DE IMPORTANCIA.PROTEINAS DE IMPORTANCIA.

DROGA/ESPECIE COMPONENTES APLICACIONES

Papaya (látex) Papaína (enzima proteolítica) Insuficiencia digestiva.

Piña Bromelina (enzima proteolítica) Insuficiencia digestiva.

Higo Ficina (enzima proteolítica) Insuficiencia digestiva.

Semillas de calabaza Cucurbitina (aminoácido) Antiparasitario.

Ricino Ricina (glucoproteína) Tóxico letal.

Espirulina (alga) 70% proteína; contiene los 8 aminoácidos esenciales, vitamina B12

Complemento dietéticoTratamiento de anemias y carencias nutricionales.

Semillas de fenogreco 30% proteína, vitaminas A, D y B Complemento dietético, Laxante, emoliente.

Semillas de soya 15% proteína, gran cantidad de lisina Complemento dietético.

Avena 15% proteína, vitaminas del grupo B Complemento dietético.

Maíz 8% proteína Complemento dietético.

HETEROSIDOS CIANOGENICOS.HETEROSIDOS CIANOGENICOS.

Compuestos derivados de los aminoácidos fenilalanina, tirosina yvalina que por hidrólisis producen un azúcar y una cianohidrina, lacual se descompone liberando ácido cianhídrico.

R1 R2 AZUCAR NOMBRE

H Fenilo D-Glucosa R-Prunasósido Enantiómeros

(fenilalanina)H Fenilo D-Glucosa S-Sambunigrosido

H Fenilo D-Gentiobiosa R-Amigdalósido (fenilalanina)

H P-Hidroxifenilo D-Glucosa S-Durrina Enantiómeros

(tirosina)H P-Hidroxifenilo D-Glucosa R-Taxifilina

CH3 CH3 D-Glucosa Linamarósido valina

AZUCAR

R1 R2

O

R1

R2

CN

O-AZUCAR

R1

R2

CN

OH

CIANOHIDRINA

NITRILOLIASA

ALDEHIDOO CETONA

+ HCN

R1

R2

CN

O-AZUCAR

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DROGA/ESPECIE COMPONENTES APLICACIONES

Laurel cerezo, Laurel real PrunasósidoAntitusivo, antiespasmódico, antipruriginoso, aromatizante.

Cerezo silvestre Prunasósido Antitusivo

Tapioca amarga Linamarósido Tóxico

Sorgo Durrina Tóxico

Linaza Linamarósido Tóxico

Almendras amargas Amigdalósido Tóxico

CN

H

O-GLUCOSA

CN

H

O-GLUCOSAOH CH3

CN

CH3

O-GLUCOSA

PRUNASOSIDO DURRINA LINAMAROSIDO

CUMARINAS.CUMARINAS.

Derivados del ácido shikímico que se forman cuando la fenilalaninase desamina, se hidroxila, se isomeriza y se cicliza.

COOH

NH2

COOH

OH OHCOOH

O O

FA AMONIO LIASA

ORTO HIDROXILACION

ISOMERIZACION

FENILALANINA AC. TRANS-HIDROXICINAMICO AC. CIS-HIDROXICINAMICO CUMARINA

OOH

MeO

O OOH

OH

O OO

OMe

OMe

O

O

OH

OO

OH

O

O

OH

O

O

Escopoletina Esculetina

Kelina

Dicumarol

Warfarina

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DROGAS QUE CONTIENEN CUMARINASDROGAS QUE CONTIENEN CUMARINAS

DROGA/ESPECIE COMPONENTES APLICACIONES

Trébol de olor Cumarina y dicumarol Anticoagulante

Castaño de indias (castaño de caballo) Escopoletina, esculetina

Tratamiento de la fragilidad capilar, vasodilatador coronario, venotónico.

Biznaga KelinaVasodilatador coronario, antianginoso, antiespasmódico.

FLAVONOIDES.FLAVONOIDES.

Los flavonoides derivan del ácido shikímico y los policétidos .OH

O

CoASSCoA

HOOC

OOO

O O

OH

SCoA

OOH

OH OH

OH

OOH

OH

OH

O

OOH

OH

OH

O

OH

OH

OH

OH

OX

OOH

OH

OH

O

+

3 Malonil-CoAUnidad tricétidaDerivado del

p-hidroxicinámicoChalcona

FlavanonaFlavanolAntocianina

+

Flavona

OO

O

Rotenoide

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O

OOH

OH

OMe

OH

OH

O

O

OMe

O

OOH

OH

OHGlu

O OO

OOMe

OMe

O OO

OOMe

OMe

O

Bilobetina

Rotenona Rotenonona

Vitexina

O

OH

OOH

OH

OH

OHO

O-Glu-Ram

OOH

OH

OH

OH

Quercetina Rutina

DROGAS QUE CONTIENEN FLAVONOIDESDROGAS QUE CONTIENEN FLAVONOIDES

DROGA/ESPECIE COMPONENTES APLICACIONES

Flores de sófora Rutina, quercetina

Vitamina P (antiescorbuto), protector de la pared capilar, antihemorrágico, antiisquémico, venoconstrictor.

Hojas de ginkgo biloba Bilobetina

Vitamina P (antiescorbuto), protector de la pared capilar, antihemorrágico, antiisquémico, venoconstrictor.

Flores de pasionaria Vitexina Antiarrítmico, sedante.

Frutos de arándano Antocianinas

Vitamina P (antiescorbuto), protector de la pared capilar, antihemorrágico, antiisquémico, venoconstrictor.

Bejuco derris Rotenona, rotenonona Pesticida y piscicida.

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TANINOS.TANINOS.

Polímeros complejos de ácido gálico con glucosa (taninoshidrolizables), o polímeros de flavanoles (taninos condensados), quetienen la propiedad de precipitar las proteínas (astringentes).

O

O

OO

O

O

O

OHOH

OH

O

OH

OH

OH

O

OHO

OH

O

OH

OH

OH

OOH

OH

OH

OOH

OHO

O

OH

OH

OH

n

Tanino gálico (hidrolizable)

O

OH

OH

OH

OH

OH

R

O

OH

OH

OH

OH

OH

R

O

OH

OH

OH

OH

OH

R

nR = H, OHn = 0, 1,...8

Tanino condensado(proantocianidínico).

DROGAS QUE CONTIENEN TANINOS.DROGAS QUE CONTIENEN TANINOS.

DROGA/ESPECIE COMPONENTES APLICACIONES

Agallas de alepoAgallas de roble

Taninos hidrolizables Cicatrizantes, hemostásicos, astringentes, antidiarréicos, antisépticos (bactericidas, fungicidas), antídotos de metales pesados, reepitelizantes, antihemorroidales.

Raíz de ratania Taninos condensados

Hoja de hamammelis Taninos hidrolizables

Corteza de tepescohuíte Taninos condensados

Hojas y semillas de nogal Taninos condensados

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GLUCOSIDOS ANTRAQUINONICOS.GLUCOSIDOS ANTRAQUINONICOS.

Compuestos aromáticos con dos grupos cetónicos en posición para,derivados de los policétidos .

CH3

O O O

O O O

O

COOH

OH

OH

O

O

OH

CH3

Ciclización

Poli-β-cetoácidoAntraquinona

O

O

OH

R2

OH

R1

R1 R2 COMPUESTO

CH3 H Crisofanol

CH2OH H Aloemodina

COOH H Reína

CH3 OH Emodina

O

O

OR1

O

OH

CH3R2

R1 R2 COMPUESTO

Glucosa Ramnosa Glucofrangulósido A

Glucosa Apiosa Glucofrangulósido B

H Ramnosa Frangulósido A

H Apiosa Frangulósido B

OOR1 OH

R2H Glucosa

R1 R2 COMPUESTO

H CH2OH Aloína

H CH3 Crisaloína

H CH2-O-Ramnosa Alanósidos A y B

Glucosa CH2OH Cascarósidos A y B

Glucosa CH3 Cascarósidos C y D

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OO OH

R

OO OH

COOH

Glucosa-

Glucosa-

R COMPUESTO

COOH Senósidos A y B

CH2OH Senósidos C y D

DROGAS QUE CONTIENEN ANTRAQUINONASDROGAS QUE CONTIENEN ANTRAQUINONAS

DROGA/ESPECIE COMPONENTES APLICACIONESHojas de Aloe (acíbar o sábila)

Aloína, Alanósidos. Laxante, purgante, emoliente.

Rizoma de ruibarbo Reína, Senósidos. Laxante, purgante, vermífugo.

Hojas y frutos de Sen

Senósidos A, B, C y D. Laxante, purgante.

Corteza de cáscara sagrada

Cascarósidos A, B, C y D; barbaloína, crisaloína, diantronas.

Laxante, purgante.

Corteza de frángulaFrangulósidos A y B, Glucofrangulósidos A y B.

Laxante, purgante.

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ISOPRENOIDES O TERPENOS.ISOPRENOIDES O TERPENOS.

Compuestos formados de la unión de unidades de isopreno ,generados por la ruta del ácido mevalónico .

OH

OH

OH

O

OPP

OH

OH

O

OPPH H

OPPH H

OPP OPPH

Ac. Mevalónico

+ 2 ATP -CO2

-H2O

Isopentenil PP

Isopentenil PP

Isomerasa

Dimetilalil PP

-H

-OPP

Dimetilalil PP Isopreno

UNIDADES BIOGENETICAS TIPO DE TERPENO

Dimetil alil pirofosfato Hemiterpenos (C 5)

Dimetilalil pirofosfato + Isopentenil pirofosfato = Geranil pirofosfatoMonoterpenos (C 10)Aceites esenciales

Geranil pirofosfato + Isopentenil pirofosfato = Farnesil pirofosfatoSesquiterpenos (C 15)Aceites esenciales

Farnesil pirofosfato + Isopentenil pirofosfato = Geranil geranil pirofosfato Diterpenos (C 20)

2 Farnesil pirofosfato = EscualenoTriterpenos (C 30)esteroides

Geranil geranil pirofosfato + Geranil geranil pirofosfato = LicopenoTetraterpenos (C 40)Carotenoides

n Dimetil alil pirofosfato = Politerpenos Politerpenos (C n) (caucho)

TIPOS DE TERPENOS.TIPOS DE TERPENOS.

Page 29: La Quimica de Los Productos Naturales Fitoquimica

18/08/2009

29

OH

CHO O

O O O

O

O

OH

Limoneno p-Cineno α−Pineno Farneseno Camazuleno

MentolCitral

Alcanfor

Eucaliptol Ascaridol Acetato de linalilo Timol

Monoterpenos Sesquiterpenos

Diversidadde grupos

funcionales

O

O

OPiretrina I

Monoterpeno irregular

Page 30: La Quimica de Los Productos Naturales Fitoquimica

18/08/2009

30

DROGA/ESPECIE COMPONENTES APLICACIONESFlor de crisantemo (mírtilo) Piretrinas Pesticida doméstico.

Hojas de eucalipto Eucaliptol, α-pineno, felandreno. Antiséptico, expectorante, mucolítico.

Fruto de anísAnetol, estragol, safrol, limoneno, linalol, anisaldehído, ácido anísico.

Antiespasmódico, carminativo.

Hoja de romero Borneol, alcanfor, eucaliptol Colerético, carminativo, antiséptico.

Hoja de mentaMentol, mentona, acetato de mentilo, mentofurano.

Carminativo, estomacal, antiespasmódico.

Flor de manzanilla Camazuleno, bisabolol.Antiinflamatorio, carminativo, estomacal, antiespasmódico.

Sumidad de tila Farnesol, geraniol, eugenol. Sedante, antitusivo, antiinflamatorio.

Botón floral de clavo Eugenol, cariofileno. Analgésico, bactericida, anestésico.

Flor de lavanda Linalol, geraniol, borneol. Perfumería y cosmética.

Hoja de laurel Cineol, linalol, eugenol, terpineol. Alimentación.

Sumidad florida de orégano α y β-pineno, β-cariofileno, borneol Antibacteriano, expectorante, antiespasmódico.

Fruto y hoja de perejil Apiol, miristicina Diurético, emenagogo.

Corteza de canela Aldehido cinámico Antiséptico, sedante, antiespasmódico

Leño de alcanfor Alcanfor, safrolEstimulante del S.N.C., antiséptico, rubefaciente

DROGAS QUE CONTIENEN ACEITES ESENCIALES.DROGAS QUE CONTIENEN ACEITES ESENCIALES.

DITERPENOS.DITERPENOS.

Compuestos formados por la unión de una molécula de Farnesilpirofosfato y una molécula de isopentenil pirofosfato.

OPP OPP

HH

OPP

OPP

H

H

OPPH

+

Farnesil pirofosfatoIsopentenil pirofosfato

+

Geranil geranil pirofosfato

Diterpeno tipo labdano Diterpeno tipo clerodanoDiterpeno tipo abietano Diterpeno tipo kaurano Diterpeno tipo tigliano Diterpeno tipo taxano

Page 31: La Quimica de Los Productos Naturales Fitoquimica

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31

O

HO

O

OHO

OHOO

O

O

OH

NH

H

H

O

O

O

Taxol

TAXOL (PACLITAXEL).TAXOL (PACLITAXEL).

Diterpeno tipo taxano de gran importancia en farmacología porsus propiedades anticancerígenas. Muy utilizado para combatir elcáncer de ovario

Es extraído de la corteza del tejo (Taxus brevifolia).

TRITERPENOS.TRITERPENOS.

Compuestos formados de la unión de dos moléculas de Farnesilpirofosfato .

OPP OPP

O2

O

- 2 OPP

Farnesil pirofosfato Farnesil pirofosfato

Escualeno

Epoxido de escualeno

Page 32: La Quimica de Los Productos Naturales Fitoquimica

18/08/2009

32

O

H

OH OH

H

HH

OH

H

OH

H

H

Epoxido de escualeno

Esqueleto Dammarano Esqueleto Ursano Esqueleto Lupano Esqueleto Oleano

OH

+

OH OH

3 metilos oxidados y posterior descarboxilación

2 dobles enlaces reducidos.Introducción de 1 doble enlace

Epóxido de escualenoLanosterol Colesterol

ESTEROLES.ESTEROLES.

OH

H

HH

H

OH

H

HH

H

OH

HH

H

β−Sitosterol Estigmasterol Ergosterol

Page 33: La Quimica de Los Productos Naturales Fitoquimica

18/08/2009

33

SAPONINAS TRITERPENICAS.SAPONINAS TRITERPENICAS.

Estos compuestos son heterósidos triterpénicos que tienen lacapacidad de producir espuma y lisar los eritrocitos de la sangre(sapón = jabón).

AGLICONAO

GENINAAZUCAR

O

H

HH

O

H

O

H

H

OH

H

OHOH

COOHO

OH

H

OHOH

COOHO

H

H

HOOC

O

OH

AZUCAR -

β−Amirina

AZUCAR -

α−Amirina

AZUCAR -

LupeolinaAcido glicirrícico

DROGAS QUE CONTIENEN SAPONINASDROGAS QUE CONTIENEN SAPONINAS

DROGA/ESPECIE COMPONENTES APLICACIONES

Raíces de Regaliz Saponinas triterpénicas (glicirricina), flavonoides, cumarinas.

Expectorante, antitusivo, antiinflamatorio, antiulceroso.

Semillas de castaño de indias

Saponinas triterpénicas (escina), cumarinas, esteroles.

Venotónico, antiinflamatorio.

Raíz de ginseng Saponinas triterpénicas del darmmano (ginsenósidos)

Tónico-vitalizante, ansiolítico, antioxidante.

RO

OHR´O

OH

OHR´O

ORProtopanaxadiol (ginsenósido)Protopanaxatriol (ginsenósido)

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18/08/2009

34

GLUCOSIDOS CARDIOTONICOS.GLUCOSIDOS CARDIOTONICOS.

Estos compuestos son heterósidos esteroidales que tienen lacapacidad de modular el trabajo cardiaco, mejorando su fuerza decontracción.

O

OH

HAZUCAR-O

H

H

OO

OH

HAZUCAR-O

H

H

O

CARDENOLIDOS BUFADIENOLIDOS

GENINAS

AZUCARES

OCH2OH

HH

OHH

OH

OH

HH

OH OCH3

HH

OHOH

HH

OH OCH3

HH

OHHH

OH

OMe

OH

CH3

OH

HOH

H

OH

HH

OH OCH3

HOH

HH

OH

OH

HH

OH OCH3

HOH

HH OH

HH

OH

OMe

D-Glucosa D-Digitoxosa D-Cimarosa L-Ramnosa D-Fucosa D-Digitalosa

GENINAS CARDIOTONICAS MAS COMUNES:

O

OH

H

O

H H

O

OH

OH

OH

O O

OH

OH

OH

O

OH

O

OH

OH

OH

OH

O

OHOH

O

OH

OH

O O

OH

O

OH

OH

Dioscina Digoxina Digitalina

Ouabaina Digitoxina Gitoxina

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35

DROGAS QUE CONTIENEN GLUCOSIDOS CARDIOTONICOS.

DROGA/ESPECIE COMPONENTES APLICACIONES

Hojas de digital Heterósidos cardenólidos: digitoxina, gitoxina.

Cardiotónicos de acción lenta, insuficiencia cardiaca.

Semillas estrofanto Heterósidos cardenólidos: OuabaínaCardiotónicos de acción ultrarrápida.

Bulbo de escila Heterósidos bufadienólidos Cardiotónicos de acción rápida.

Rizoma de eléboro Heterósidos bufadienólidos. Tónico cardiaco.

Digitalis purpurea Digitalis lanata

Page 36: La Quimica de Los Productos Naturales Fitoquimica

18/08/2009

36

GLUCOSIDOS CARDIOTONICOS COMO FUENTE DE HORMONAS ESTEROIDALES.

O

AZUCAR-O

H

O

H H

O

O

H

HH

OH

O

H

HH

OH

OH

H

HH

O

O

H

HH

OHOH

OH

Diosgenina Progesterona Testosterona

Estradiol Hidrocortisona

TETRATERPENOS.TETRATERPENOS.

Compuestos formados de la unión de dos moléculas de Geranilgeranil pirofosfato .

OH

O

β−Caroteno (zanahoria)

Capsantina (chile, pimiento)

Licopeno (tomate)

Page 37: La Quimica de Los Productos Naturales Fitoquimica

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37

CHO

CH2-OH

β−Caroteno

O2

Retinal

NADH

Retinol (Vitamina A1)

LA VITAMINA ALA VITAMINA A 11..

POLIISOPRENOS.POLIISOPRENOS.

Compuestos formados de la polimerización de múltiples unidadesde isopreno (C 5)n. Esta cadena hidrocarbonada contiene doblesenlaces que pueden ser:

a. Todos cis (Z), como en el caucho .b. Todos trans (E), como en la guta percha .c. Mixtos (Z,E), como en el chicle .

* *n

**n

Caucho

Guta percha

Page 38: La Quimica de Los Productos Naturales Fitoquimica

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38

ALCALOIDES.ALCALOIDES.

Compuestos orgánicos nitrogenados de carácter básico con granimportancia desde el punto de vista farmacológico y toxicológico.

CARACTERISTICAS GENERALES:

• Compuestos orgánicos.

• Se sintetizan a partir de aminoácidos.

• Origen vegetal.

• Sustancias nitrogenadas.

• Carácter básico.

• Contienen nitrógeno heterocíclico.

• Estructura compleja.

• Muchos son altamente tóxicos.

• Muchos poseen acción farmacológica a dosis bajas.

CLASIFICACION DE LOS ALCALOIDES

Page 39: La Quimica de Los Productos Naturales Fitoquimica

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39

N

N

OH

N

OH

O

ON

CH3-O

CH3-ONH2

O-CH3(-)-Efedrina

Feniletilamina

(+)-Pseudoefedrina Metilendioxometilanfetamina (MDMA) EXTASISMescalina

a. ALCALOIDES CON ESTRUCTURA DE LA FENILETILAMINA.

DROGA/ESPECIE COMPONENTES APLICACIONES

Efedra ( Ma Huang) Efedrina, pseudoefedrina.Estimulante del S.N.C., Noradrenérgico.

Peyote MescalinaEstimulante del S.N.C., alucinógeno

b. ALCALOIDES CON ESTRUCTURA DE LA TROPOLONA.

O

O

NH-CO-CH3MeO

MeO

OMe

Tropolona

Colchicina

DROGA/ESPECIE COMPONENTES APLICACIONESCólchico Colchicina Antirreumático.

Page 40: La Quimica de Los Productos Naturales Fitoquimica

18/08/2009

40

c. ALCALOIDES TROPANICOS.

N

O

O

CH2-OH

O

MeN

O

CH2-OH

O

Me

N

O

O

Me CO2-Me

Escopolamina (hioscina)Atropina (Hiosciamina) Cocaína

DROGA/ESPECIE COMPONENTES APLICACIONESBelladona, Estramonio,Beleño

Atropina, escopolamina Anticolinérgico.

Coca CocaínaEstimulante del S.N.C., euforizante, anestésico local.

d. ALCALOIDES PIRIDINICOS Y PIPERIDINICOS.

N N

H

N

N

CH3

N

H

N

CH3

OMe

O

N

CH3

OH O

PiridinaPiperidina

Nicotina Coniína Arecolina Lobelina

DROGA/ESPECIE COMPONENTES APLICACIONESHojas de tabaco Nicotina Estimulante del S.N.C.

Hojas de cicuta Coniína Tóxico.

Semillas de areca (betel)

ArecolinaColinérgico, estimulante del S.N.C.

Hojas de lobelia Lobelina Estimulante del S.N.C.

Page 41: La Quimica de Los Productos Naturales Fitoquimica

18/08/2009

41

e. ALCALOIDES ISOQUINOLEINICOS.

N

N

O

R2O

R1O

CH3

N

O

CH3

MeO

MeO

N

MeO

MeO

MeO

MeO

N

HCH3

OH

OH

N

NO

CH2 O

OH

OMe

CH3

CH3

OH

MeO

CH3

N

N

H

CH2CH3

CH2

MeO

MeO

OMe

OMe

H

Isoquinoleína

Morfina, R1 = R2 = HHeroína, R1 = R2 = acetiloCodeína, R1 = CH3 R2 = H

Tebaína

+

Papaverina Apomorfina

Tubocurarina (curare)Emetina

DROGA/ESPECIE COMPONENTES APLICACIONES

Amapola (adormidera)Morfina, heroína, codeína, tebaína, papaverina, etc.

Analgésicos potentes, eméticos, antitusígenos, antidiarréicos.

Curare de tubo Tubocurarina (curare). Bloqueador neuromuscular.

Ipecacuana Emetina Antiamibiano, emético

Page 42: La Quimica de Los Productos Naturales Fitoquimica

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42

f. ALCALOIDES INDOLICOS.

N

H

NH

N

HO

H

HCH3O

CH3OO

OOMe

OMe

OMeOMe

N

N

CH3

CH3

CH3

O

CH3 H H

N

OH

NO

O

OH

CH3

N

N

CH3

H

N

O

H

H

N

N

CH3

HO

H

NCH2CH3CH2CH3

NH

OH

CH3

N CH3

Indol

Reserpina

Fisostigmina

Ergotamina

LSD (Dietilamina del ácido lisérgico)

Psilocina

DROGA/ESPECIE COMPONENTES APLICACIONESRauvolfia (raíz de serpiente)

Reserpina.Antihipertensivo (en desuso por tóxico).

Haba de Calabar FisostigminaAnticolinesterásico (droga del juicio).

Cornezuelo del centeno ErgotaminaAlucinógeno, oxitócico, antimigrañoso.

Hongo Teonacatl Psilocina Alucinógeno.

Page 43: La Quimica de Los Productos Naturales Fitoquimica

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43

g. ALCALOIDES QUINOLEINICOS.

N

N

N

H

HH

OH H

CH2

MeO

N

N

H

HH

OH H

CH2

MeO

Quinoleína

Quinina Quinidina

**

DROGA/ESPECIE COMPONENTES APLICACIONESCorteza de cinchona Quinina, quinidina. Antipalúdico (antimalárico)

h. ALCALOIDES IMIDAZOLICOS.

N

N

H

ON

N

CH3

O

PilocarpinaImidazol

DROGA/ESPECIE COMPONENTES APLICACIONESCorteza de jaborandi Pilocarpina Colinérgico

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i. ALCALOIDES XANTINICOS.

DROGA/ESPECIE COMPONENTES APLICACIONES

Semillas de café CafeínaEstimulante del S.N.C., broncodilatador, diurético.

Hojas de té negro Cafeína, teofilína, teobrominaEstimulante del S.N.C., broncodilatador, diurético.

Semillas de cacao TeobrominaEstimulante del S.N.C., broncodilatador, diurético.

Nuez de cola Cafeína, teofilína, teobrominaEstimulante del S.N.C., broncodilatador, diurético.

N

N N

N

O

O H

H

H

N

N N

N

O

O CH3

CH3

CH3N

N N

N

O

O H

CH3

CH3 N

N N

N

O

O CH3

CH3

H

Xantina

Cafeína Teofilína Teobromína