Glúcidos de Aplicación en Farmacia

Transcripción

1 Glúcidos de Aplicación en Farmacia Clasificación de Glúcidos OSAS Monosacáridos ÓSIDOS Holósidos Oligosacáridos Polisacáridos Heterósidos (Metabolismo secundario) 1

2 Extracción de Monosacáridos Transformación de precursores de origen natural Extracción del material fresco con alcohol Caracterización de Monosacáridos Métodos químicos Deshidratación con ácido fuerte: Furfurales Fenilhidracina + aldosas y cetosas: Osozonas Métodos enzimáticos Hexoquinasa Glucosa-6-fosfatodeshidrogenasa (G6PH) 2

3 Análisis de Monosacáridos Técnicas Cromatográficas Cromatografía en papel (CP) Cromatografía en capa fina (CCF) Cromatografía líquida de alta resolución (CLAR = HPLC) Cromatografía de Gases (CG) Monosacáridos de interés en Farmacia Glucosa Hidrólisis enzimática de almidón Usos Rehidratar o evitar deshidratación Profilaxis y tratamiento de cetosis Fructosa Hidrólisis ácida de inulina y sacarosa Usos Alimentación parenteral Edulcorante 3

4 Derivados de Monosacáridos Desoxiazúcares 2-deoxi-D-ribosa Fucosa Ramnosa Digitoxosa Ácidos Urónicos Ácido Glucurónico Ácido Galacturónico Ácido Manurónico Derivados de Monosacáridos Polioles Glicerina o Glicerol Manitol Sorbitol Xilitol Inositol Aminoazúcares Glucosamina Quitina Monosacáridos Ramificados Estreptosa 4

5 Monosacáridos de interés Terapéutico Sorbitol (Sorbus aucuparia) Poliol Obtención a partir de almidón Usos: Edulcorante en regímenes especiales Incrementar la absorción de vitaminas y otros nutrientes Materia prima para obtención de emulsificantes Manitol (Fraxinus ornus) Poliol Hidrólisis y reducción catalítica de almidón Usos: Vía Parenteral: Diurético osmótico Vía Oral: Laxante suave Excipiente en formulación de formas sólidas Monosacáridos de interés Terapéutico Xilitol Poliol Reducción de xilosa Usos: Edulcorante no cariogénico Altas dosis pueden provocar diarreas Fitina Ciclitol Salvado de trigo con ácido fuerte y precipitación con amoniaco Usos: Tratamiento de algunas hipercalciurias Tratamiento de litiasis renales 5

6 Holósidos Oligosacáridos Polisacáridos Oligosacáridos Sacarosa (Glucosa + Fructosa) Obtención de la remolacha azucarera y de la caña de azúcar No tiene carácter reductor Alto poder conservante Usos: Excipiente en la elaboración de formas orales 6

7 Polisacáridos Funciones Función estructural: Celulosa Función energética: Almidón, Inulina Prevención de desecación: Mucílagos Defensa y protección: Gomas Polisacáridos Caracterización Extracción: Solubles en agua en insolubles en alcohol, acetona y otros disolventes orgánicos Aislamiento: Cromatografía de intercambio iónico Filtración por geles Indentificación: Hidrólisis Degradación alcalina Metanolisis Reacciones de reducción específica Técnicas espectroscópicas 7

8 Polisacáridos de interés en Farmacia Obtenidos de Plantas Polisacáridos Homogéneos Almidón Celulosa Inulina Polisacáridos Heterogéneos Pectinas Gomas Mucílagos Polisacáridos de interés en Farmacia Obtenidos de Algas Marinas Agar Carrageninas Alginatos Obtenidos de Microorganismos Dextrano 8

9 Polisacáridos Homogéneos de Plantas Almidón Principal reserva energética de los vegetales Formado por amilosa y amilopectina Obtención: Granos de cereales, rizomas y tubérculos Usos: Formulación de comprimidos y geles Ciclodextrinas: Encapsuladores moleculares Polisacáridos Homogéneos de Plantas 9

10 Polisacáridos Homogéneos de Plantas Polisacáridos Homogéneos de Plantas Celulosa Polímero lineal de -D-glucosa Obtención: Algodón, Madera y Acetobacter xylinum Usos: Estabilizante de suspensiones y comprimidos (diluyente y desintegrante) Derivados: Ésteres y éteres Ftalato de hidroxipropil-metil-celulosa: Microencapsulación de liberación prolongada Carboximetilcelulosa: Solución para aplicación de lentes de contacto 10

11 Polisacáridos Homogéneos de Plantas Polisacáridos Homogéneos de Plantas Inulina Polímero de fructosa con una glucosa terminal Obtención: Órganos subterráneos de dicotiledoneas Usos: Vía I.V. : eliminación por riñón Diurético suave 11

12 Polisacáridos de interés terapéutico Obtenidos de Plantas Polisacáridos Homogéneos Almidón Celulosa Inulina Polisacáridos Heterogéneos Pectinas Gomas Mucílagos Polisacáridos Heterogéneos de Plantas Pectinas Obtención: Materias de desecho de industrias de zumos de frutas y de remolacha Cadenas de Ac Galacturónico con distinto grado de metilación en las que se intercalan distintas osas Se hinchan en presencia de agua Usos: Regulación del tránsito intestinal Control de los niveles de colesterol Aditivos Retardantes de la eliminación de medicamentos Fabricación de pomadas y geles 12

13 Polisacáridos Homogéneos de Plantas Polisacáridos Heterogéneos de Plantas Gomas Productos Patológicos de la planta Polímeros ramificados de ácidos hexaurónicos metilados y acetilados y otras osas. Solubles en agua donde forman soluciones viscosas Obtención: A partir de plantas de diferentes familias botánicas 13

14 Polisacáridos Heterogéneos de Plantas Goma Arábiga Exudación gomosa de tronco y ramas de Acacia senegal que aparece en forma de lágrimas redondeadas y duras de color blanco, amarillento o rosado Soluble en agua e insoluble en alcohol Es un polisacárido ramificado compuesto por galactosa, arabinosa, Ac. Glucurónico y ramnosa Uso: Emulsionante en la elaboración de formas farmacéuticas Fermenta en el colon Goma Arábiga 14

15 Polisacáridos Heterogéneos de Plantas Goma de Tragacanto Exudación gomosa de tronco y ramas de Astragalus gummifer que aparece en forma de cinta o abanico de color blanco o amarillento Está formada por dos fracciones: Tragacantina: Fracción neutra Basorina: Fracción ácida Usos: Laxante mecánico, elaboración de suspensiones y aglutinante Goma Tragacanto 15

16 Polisacáridos Heterogéneos de Plantas Goma Karaya Exudación gomosa de Sterculia urens que aparece en fragmentos irregulares traslúcidos Polisacárido ácido: Formado por ramnosa, galactosa y ác glucurónico y galacturónico y restos de ácido acético Se hincha en presencia de agua Usos: Laxante mecánico y saciante Preparación de polvos o pastas para fijar dentaduras Goma Karaya 16

17 Polisacáridos Heterogéneos de Plantas Mucílagos Se obtienen a partir de plantas y algas Son polisacáridos formados por galactosa, manosa, glucosa y derivados de osas (ácidos) Se hinchan en presencia de agua y forman Soluciones viscosas Geles no adherentes Polisacáridos Heterogéneos de Plantas Mucílagos Clasificación: Mucílagos neutros: Polímeros de manosa y otras osas Glucomananas: KONJAC (Amorphophallus konjac) Galactomanas Galactoglucomananas Mucílagos ácidos: Con derivados ácidos de osas Usos: Plantaginaceas: ISPAGULA (Plantago ovata) Malvaceas: MALVAVISCO (Althaea officinalis) Linaceas: LINO (Linum usitatissimum) Laxantes mecánicos Tratamiento de alteraciones de la piel (áloe, tilo, etc.) 17

18 Konjac Ispágula 18

19 Malvavisco Lino Polisacáridos de interés terapéutico Obtenidos de Algas Marinas Agar Carrageninas Alginatos Obtenidos de Microorganismos Dextrano 19

20 Polisacáridos de Algas Marinas Agar Se obtiene a partir de algas rojas Polisacárido formados por dos fracciones: Agarosa: Polímero de galactosa poco sulfatado Agaropectina: Con ác. pirúvico y más sulfatada Es soluble en agua caliente y forma un gel al enfriarse Usos: Laxante mecánico Medio de cultivo Técnicas cromatográficas Alimentación Polisacáridos de Algas Marinas Carrageninas Se obtiene a partir de algas rojas Son polímeros de galactosa sulfatados (,,...) En presencia de agua forman soluciones viscosas o geles en función del tipo de carragenina Usos: Laxantes mecánicos Protectores de mucosas Gelificantes y emulsionantes (cremas y emulsiones) 20

21 Polisacáridos de Algas Marinas Alginatos Se obtiene a partir de algas pardas Están compuestos por dos ácidos urónicos: Manurónico y Gulurónico. El principal componente de la pared es la algina que abarca tanto ác. Algínico como alginatos El ac. algínico es insoluble en agua y los alginatos forman soluciones viscosas Usos: Saciantes Hemostáticos Excipientes en cosmética, odontología y alimentación. Polisacáridos de interés terapéutico Obtenidos de Algas Marinas Agar Carrageninas Alginatos Obtenidos de Microorganismos Dextrano 21

22 Polisacáridos de Microorganismos Dextranos Polisacáridos homogéneos ramificados de glucosa Se obtienen a partir de cultivos de bacterias (Leuconostoc mesenteroides y L. Dextranicum) con adición de sacarosa Para su uso terapéutico se deben hidrolizar parcialmente Usos: Dextranos Expansores del plasma Colirios Sulfato de dextrano Anticoagulante Antiinflamatorio tópico para el ttº de varices y trombosis Derivados de Aminoácidos Alcaloides 22

23 Características Generales Grupo heterogéneo Aparecen en drogas vegetales y animales Tienen estructura química compleja con C, H,O y N Se obtienen generalmente a partir de aminoácidos Con frecuencia poseen toxicidad o actividad farmacológica Distribución en la Naturaleza 2000 alcaloides 15% de plantas vasculares No aparecen en Bacterias (Pyocianina) Poco abundantes en Hongos Pteridofitas: Equisetaceas y Licopodiaceas Gimnospermas: Taxaceas y Gnetaceas Fanerógamas Monocotiledoneas: Liliaceas y Amarilidaceas Dicotiledoneas: Papaveraceas Animales Terrestres: Mariposas Acuáticos: Esponjas 23

24 Distribución en la Naturaleza Marcadores taxonómicos Localización organográfica Localización histológica Estado Químico: Sales Contenido (1-15%) Propiedades Fisicoquímicas Nitrógeno grupo amino: Alcalinidad Presencia de Oxigeno Oxigenados: Sólidos cristalizables No oxigenados: Líquidos volátiles Forman sales dobles con metales pesados Solubilidad en función de su estado (sal ó base) La mayoría poseen poder rotatorio 24

25 Extracción Solubilidad Sales Bases Estado Físico Alcaloides sólidos y líquidos fijos Extracción en medio ácido Extracción en medio básico Extracción mixta Alcaloides líquidos volátiles Destilación en corriente de vapor Caracterización Reactivos de Precipitación Reactivos Yodados: Dragendorff, Mayer, etc Reactivos con poliácidos minerales complejos: Silícico-wolfrámico, fosfo-molíbdico, etc Reactivos orgánicos nitrados: Ácido pícrico, etc Otros reactivos de precipitación: Minerales y orgánicos (taninos) Reactivos de coloración Ácidos minerales concentrados Otros Métodos Espectro UV, IR, RMN, Rayos X, etc. 25

26 Purificación y Valoración Purificación Cambio de disolvente, CC, CCF, CLAR Valoración Métodos Gravimétricos Métodos Volumétricos Métodos Colorimétricos Métodos Espectrofotométricos Métodos Cromatográficos: CCF, CLAR, CG Importancia Farmacognóstica Sistema Nervioso Central: Estimulantes: Cafeína Depresores: Morfina Alucinógenos: Alcaloides del Cánnabis Antimaláricos: Quinina Antitusivos: Codeina Antineoplásicos: Vinblastina y Vincristina Base para la obtención de fármacos por semisíntesis: Escopolamina Ipratropio Toxicidad: Coniina (Cicuta) Herramientas Farmacológicas: Reserpina 26

27 Biogénesis Ornitina Lisina Fenilalanina Tirosina Triptófano Clasificación Origen botánico Propiedades Farmacológicas Naturaleza química de las estructuras de las que derivan Origen biosintético 27

28 Clasificación Precursor del que proceden Derivados de Ornitina y Lisina Derivados de Fenilalanina y Tirosina Derivados del Triptófano De origen diverso Otros alcaloides Alcaloides derivados de Ornitina y Lisina 28

29 Clasificación Alcaloides Tropánicos Alcaloides Pirrolizidínicos Alcaloides Quinolizidínicos Alcaloides Piperidínicos Alcaloides Tropánicos Distribución en la Naturaleza Solanaceas Atropa Datura Hyoscyamus Eritroxilaceas Erythroxylon Belladona Estramonio Beleño Hoja de Coca 29

30 Alcaloides Tropánicos Estructura Química: Tropano Alcaloides = Alcoholes Tropánicos + Ácidos Alcoholes Tropánicos TROPANOL ESCOPANOL PSEUDOTROPANOL ECGONINA Ácidos Alifáticos: Ácético, butírico, angélico, tíglico Aromáticos: Trópico, truxílico Alcaloides Tropánicos Clasificación Derivados del Tropanol Atropina Escopolamina Derivados de ecgonina (Pseudotropanol) Cocaína 30

31 Alcaloides Tropánicos Importancia Farmacognóstica Derivados del Tropanol Atropina y escopolamina Midriasis y Cicloplejia Taquicardia Reducen secreciones Reducen peristaltismo intestinal y de vías urinarias Relajación bronquial Antieméticos y antiparkinsonianos Alucinógenos (atropina) Alcaloides Tropánicos Importancia Farmacognóstica Derivados de Ecgonina Cocaína Vasoconstricción Hipertensión Taquicardia Midriasis Anestesia local Excitación y euforia Redución del apetito y sensación de fatiga Nerviosismo y confusión Alteración de la percepción 31

32 Clasificación Alcaloides Tropánicos Alcaloides Pirrolizidínicos Alcaloides Quinolizidínicos Alcaloides Piperidínicos Alcaloides Pirrolizidínicos Distribución en la Naturaleza Boraginaceae Asteraceae Apocinaceae Fabaceae Orquidaceae 32

33 Alcaloides Pirrolizidínicos Estructura Química Aminoalcohol: Necina Ácidos carboxílicos: Ácidos nécicos Alcaloides Pirrolizidínicos Importancia Farmacognóstica: Boraginaceae Borago officinalis: Borraja Antiinflamatorio, emoliente y diurético Symphytum officinale: Consuelda Vía Tópica: Ttº fracturas, torceduras y heridas Vía interna: Trastornos gastrointestinales y respiratorios 33

34 Alcaloides Pirrolizidínicos Importancia Farmacognóstica: Asteraceae Senecio vulgaris y S. jacobea: Hierba de Santiago Antiespasmódico en ginecología Varices y hemorroides Miel de Senecio Clasificación Alcaloides Tropánicos Alcaloides Pirrolizidínicos Alcaloides Quinolizidínicos Alcaloides Piperidínicos 34

35 Alcaloides Quinolizidínicos Distribución en la Naturaleza Fabaceae Berberidaceae Solanaceae Ranunculaceae Rubiaceae Alcaloides Quinolizidínicos Estructura Química Bicíclicos: Lupinina Tricíclicos: Citisina Tetracíclicos: Esparteína 35

36 Alcaloides Quinolizidínicos Importancia Farmacognóstica Lupinus sp. Toxico (Lupinina) Cytisus laburnum Toxico (Citisina) Cytisus scoparius: Retama negra Esparteína Antiarrítmico (en desuso) Oxitócico (inductor del parto) Estimulante de la secreción de insulina Clasificación Alcaloides Tropánicos Alcaloides Pirrolizidínicos Alcaloides Quinolizidínicos Alcaloides Piperidínicos 36

37 Alcaloides Piperidínicos Estructura Química Piperidina Lobelina Alcaloides Piperidínicos Importancia Farmacognóstica Punica granatum Antihelmíntico Piper sp. Estimulante del apetito Lobelia inflata Lobelina Sucedáneo del tabaco (sulfato) Antiasmático, mucolítico y expectorante Reanimación de recién nacidos con apnea Ansiolítico Mejorador de la memoria y del aprendizaje Estrecho margen terapéutico 37