Fitoquímica

Fitoquímica

• A busca por produtos naturais com propriedades terapêuticas há muito tempo vem sendo explorada pelo homem. “As primeiras descrições sobre plantas medicinais feitas pelo homem remontam às sagradas escrituras e ao papiro de Ebers.” Bolzani [et.al](2002. p.48).

Aspidosperma Pyrifolium, conhecida popularmente como Pereiro, é uma espécie de planta natural da região do Semi-árido do Nordeste do Brasil e é frequentemente utilizada pela medicina popular no tratamento de doenças e enfermidades. Essas propriedades terapêuticas são provenientes de compostos orgânicos, bem como os flavonóides presentes na casca do Pereiro, que de acordo com Ricardo (2011, p.50) agem no combate de inflamações do trato urinário e dermatite.

• Devido à ampla distribuição dessa espécie na região do Alto Oeste Potiguar e suas respectivas atividades anti-inflamatórias, usadas na medicina popular da região, é que foram realizados testes fitoquímicos com o intuito de analisar a presença das classes de compostos orgânicos presentes em extratos brutos obtidos de diferentes partes dessa planta, dos quais estudam apontam para presença de taninos, antocianinas, antocianidinas e flavonóides que apresentam, entre outras, possíveis atividades anti-inflamatórias e antioxidantes.

Fitoquímica é, no sentido restrito da palavra, o estudo de fitoquímicos. Estes são compostos de natureza química, produzidos por vegetais. Freqüentemente é usada para descrever o grande número de compostos do metabolismo secundário das plantas. Muitos desses metabólitos são conhecidos por oferecer vários tipos de proteção para as plantas, por exemplo proteção a ataques de insetos e herbívoros, além de oferecer defesa a doenças aos vegetais; apresentam também uma grande diversidade de benefícios à saúde humana. Usualmente é uma área de atuação de biólogos, botânicos, farmacêuticos e químicos. 

• Métodos comumente utilizadas no campo da fitoquímica são extração, fracionamento químico, separação, isolamento e elucidação estrutural (MS, RMN 1D e 2D) de produtos naturais, valendo-se de técnicas cromatográficas (MPLC, HPLC, LC-MS), dependendo do objetivo e dos compostos de interesse envolvidos no estudo, para tais métodos.

Os trabalhos em fitoquímica consistem no levantamento e estudo de componentes químicos, como princípios ativos, odores, pigmentos, moléculas da parede celular. As aplicações destes estudos podem se ramificar para a área médica e farmacêutica (através da pesquisa de novas substâncias a serem usadas em medicamentos), assim como para a taxonomia (através do uso pelos botânicos dos caracteres químicos para diferenciar as espécies), como também para a química (através dos estudos das vias metabólicas que originam as diferentes substâncias presentes nos vegetais), entre outras aplicações. 

• Outra área que pode se juntar como a fitoquímica é a farmacognosia , ambas estão ligadas pela Indústria farmacêutica e médica. Fitoquímicos são algumas vezes referidos como fitonutrientes, e esses termos são geralmente usados alternadamente. Pela definição mais ampla, fitoquímicos são químicos ou nutrientes provenientes de vegetais. Porém, geralmente eles têm uma definição mais específica.  A palavra fitoquímico é mais usada para referir-se a compostos encontrados em vegetais que têm efeito benéfico na saúde ou um papel ativo na melhora do estado de indivíduos com enfermidades. 

Desta forma, eles diferem do que é tradicionalmente chamado de nutriente, já que não são necessários para o metabolismo normal e sua ausência não irá resultar em problemas de saúde por deficiência -- pelo menos não na escala de tempo geralmente atribuída e esse fenômeno (embora não seja uma corrente principal, alguns sustentam que muitas das doenças afligindo pessoas das nações industrializadas são conseqüência da falta de fitonutrientes na dieta). 

• O que está acima de controvérsias é que fitoquímicos têm muitas funções salubres no organismo. Por exemplo, eles podem melhorar o funcionamento do sistema imunológico, agir diretamente contra bactérias e vírus, reduzir inflamação, ou estarem associados no tratamento e/ou prevenção de câncer, doenças cardiovasculares ou qualquer outra enfermidade afetando a saúde ou bem-estar do indivíduo. 

A fitoquímica é a área responsável pelo estudo dos princípios ativos de drogas vegetais. Esses princípios ativos são chamados de metabólitos secundários ou metabólitos especiais, os quais fazem parte do metabolismo dos vegetais, conferindo proteção para as plantas (proteção contra ataques de insetos e herbívoros, contra a radiação ultravioleta, proteção contra doenças, etc.). Além disso, os metabólitos secundários possuem atividade biológica, oferecendo benefícios também à saúde humana.

• É uma área de atuação de biólogos, botânicos, farmacêuticos e químicos, e tem como objetivo a extração, isolamento, purificação e determinação da estrutura química dos constituintes presentes em extratos de plantas com atividade biológica. Entre as classes de princípios ativos vegetais podemos citar: alcaloides, cumarinas, esteroides, flavonoides, glicosídeos cardioativos, lignanas, óleos essenciais, saponinas, triterpenos, entre outros. Os métodos comumente usados para a extração, isolamento e purificação dos constituintes químicos dos extratos e óleos essenciais são os métodos cromatográficos clássicos como a cromatografia de adsorção em coluna, cromatografia de partição, cromatografia de exclusão molecular, cromatografia em camada delgada; e os métodos modernos como a cromatografia gasosa (CG), cromatografia líquida (CL) e cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). O uso de técnicas hifenadas como a cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG-EM / GC-MS), cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas (CL-EM / LC-MS) e cromatografia líquida de alta eficiência acoplada a detector de arranjo de diodo (CLAE-DAD / HPLC-DAD) também tem sido bastante empregado. 

Para a determinação da estrutura química dos compostos são usados métodos como espectrometria no ultravioleta (UV), espectrometria no infravermelho (IV), espectrometria de massas (EM) e espectrometria de ressonância magnética nuclear (RMN) de hidrogênio e carbono, utilizando métodos uni e bidimensionais (COSY, HMQC, HMBC, NOESY, entre outros).

• No início dos estudos, informações da medicina popular são importantes, no intuito de nortear o estudo fitoquímico. No entanto, é válido ressaltar que nem todas as plantas medicinais de uso tradicional foram investigadas, levando ao conhecimento dos seus componentes químicos, o que reforça ainda mais a necessidade do estudo fitoquímico das diversas espécies vegetais encontradas na natureza.

Laboratório de Fitoquímica: cromatografia e produção de extratos

Preparação dos extratos:

• Atualmente as plantas medicinais, na indústria farmacêutica, são empregadas como matéria-prima para a extração de princípios ativos ou precursores e, principalmente, para a produção de tinturas, xaropes, chás, extratos fluidos e secos. Elas são muito cogitadas por profissionais da saúde e por órgãos governamentais como um recurso terapêutico. Porém, para que possam ser amplamente utilizadas, os compostos vegetais devem estar em formas padronizadas, com a caracterização qualitativa e quantitativa dos seus princípios ativos, fornecendo os requisitos de qualidade, efetividade e segurança exigidos em uma preparação farmacêutica moderna o que, de modo geral, não acontece nas indústrias de produção de medicamentos fitoterápicos. 

O extrato na forma de pó, desde que preparado adequadamente, apresenta inúmeras vantagens frente à forma fluida convencional tais como, menor espaço necessário para o armazenamento do produto, maior concentração, estabilidade e facilidade de padronização dos princípios ativos presentes, o que aumenta, de certa forma, o valor agregado do produto. 

• Na tecnologia fitofarmacêutica a melhor estabilidade, maior facilidade de manipulação e dosagem mais precisa apresentado pelos extratos secos de plantas medicinais são as principais características responsáveis pelo aumento do interesse pelo seu uso como forma intermediária para o preparo de medicamentos (SENNA et al., 1997). Recentemente, vários estudos foram publicados sobre a produção de extratos secos utilizando processos distintos de secagem, dentre eles, destacam-se os que utilizam o leito de jorro (CORDEIRO, 2000; RUNHA et al., 2001; SOUZA, 2003; 2007) e o spraydryer (TEIXEIRA, 1996; SENNA et al., 1997; PAULA et al., 1998; MARTINS, 1998; SOUZA, 2003). 

No desenvolvimento de fitoterápicos, a produção de extratos secos padronizados representa um atrativo para a indústria farmacêutica por razões como facilidade de padronização dos princípios ativos, sua maior estabilidade, facilidade de manipulação e características como precisão das doses, eficácia e segurança de administração. Entretanto, a adição de diferentes adjuvantes farmacêuticos na preparação de extratos secos altera as propriedades físicas e/ou físico-químicas do produto obtido (CASADEBAIG, 1986). Por isso, é de extrema importância a padronização de métodos para a caracterização física e físico-química dos extratos secos obtidos nos processos de secagem, assim como a análise crítica das influências que os diferentes adjuvantes tecnológicos utilizados promovem. Portanto, este projeto tem por objetivo padronizar os métodos de obtenção e caracterização de extratos secos de plantas da biodiversidade brasileira. 

• No intuito de preparar os extratos vegetais visando ao isolamento dos seus constituintes químicos, inúmeras metodologias podem ser utilizadas, sendo que um dos métodos considerados mais adequados para a análise química-farmacológica é a preparação de um extrato hidroalcoólico (etanol/água), por se aproximar do uso popular. Os extratos também podem ser obtidos com álcool etílico, metanol ou solventes de diferentes polaridades (hexano, éter etílico, éter de petróleo, diclorometano, clorofórmio, acetato de etila, n-butanol, entre outros). 

Posteriormente à extração por maceração ou percolação, as soluções extrativas são filtradas e, em seguida, o solvente é evaporado em evaporador rotativo (rotavapor), para posterior análise fitoquímica qualitativa.

Prospecção dos constituintes da planta:

• Esta triagem procura sistematizar ou rastrear os principais grupos de constituintes químicos que compõem um extrato vegetal. É um exame rápido e superficial através de reagentes de coloração ou precipitação que irão revelar ou não a presença de metabólitos secundários em um extrato. A triagem fitoquímica preliminar, com vistas ao estabelecimento da possível natureza química dos compostos existentes pode ser realizada com o extrato etanólico bruto. São realizados testes para as classes específicas de constituintes químicos, tais como saponinas, esteroides, triterpenoides, alcaloides, flavonoides, taninos, etc.

Cromatografia em Coluna (CC):

• Esta técnica é muito utilizada para isolamento de produtos naturais e purificação de produtos de reações químicas. As fases estacionárias mais utilizadas são sílica e alumina, entretanto estes adsorventes podem servir simplesmente como suporte para uma fase estacionária líquida. Fases estacionárias sólidas levam à separação por adsorção e fases estacionárias líquidas por partição.

Cromatografia em Camada Delgada (CCD):

• A cromatografia é um método físico-químico de separação fundamentada na migração diferencial dos componentes de uma mistura, decorrente de diferentes interações entre duas fases imiscíveis, a fase móvel e a fase estacionária. Dentre as técnicas de cromatografia esta é a mais simples e econômica quando se pretende a separação rápida e identificação visual. 

De maneira simplificada: uma gota de solução contendo a amostra (soluto) é colocada a cerca de um centímetro da base da placa (fase estacionária). Após a evaporação do solvente, a placa é colocada em contato com a fase móvel que está contida em uma cuba cromatográfica. A cromatografia se desenvolve com a fase móvel migrando através da fase estacionária por ação da capilaridade, a este processo chama-se "corrida". Assim, diferentes solutos com diferentes interações com a fase estacionária são arrastados a velocidades diferentes e, a partir de uma única mancha, obtém-se um cromatograma com várias “manchas”, tantas quantas os componentes da mistura.

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