Perfil Químico e Biossíntese dos Policetídeos, Quinonas, Terpenos, Heterosídeos Cardiotônicos

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DESCRIÇÃO
Apresentação de aspectos químicos, biossintéticos e da ocorrência dos policetídeos, quinonas, terpenos e heterosídeos cardiotônicos.
PROPÓSITO
Compreender a origem, os métodos extrativos e aspectos farmacológicos e toxicológicos de policetídeos, quinonas, terpenos e heterosídeos é
importante para a formação do profissional de farmácia no que se refere ao conhecimento químico-analítico de produtos naturais, como, por exemplo,
controle de qualidade de extratos vegetais e perícia investigativa (perito investigativo/criminal).
OBJETIVOS
MÓDULO 1
Descrever os aspectos químicos, biossintéticos e a ocorrência dos ácidos graxos
MÓDULO 2
Descrever os aspectos químicos, biossintéticos e a ocorrência dos policetídeos aromáticos e quinonas
MÓDULO 3
Descrever os aspectos químicos, biossintéticos e a ocorrência dos terpenos
MÓDULO 4
Descrever os aspectos químicos, biossintéticos e a ocorrência dos heterosídeos cardiotônicos e saponinas
INTRODUÇÃO
Neste conteúdo, você verá que existe um grande percurso até o isolamento e a identificação de um fármaco natural. Verá também que nem todo
fármaco natural é utilizado na sua forma isolada, mas sim junto com as outras moléculas presentes na sua fonte natural, em seu estado natural. Para
fontes vegetais, por exemplo, o nome dado a esse conjunto de moléculas é fitocomplexo, presente nos extratos, nas tinturas etc. Muitas vezes,
utiliza-se o conjunto das moléculas (fármacos), não porque não tenha sido feito o isolamento delas e/ou testadas suas atividades biológicas, mas
porque, devido às interações sinérgicas entre esses componentes, as atividades biológicas observadas para a mistura costumam ser mais
pronunciadas do que para os constituintes (fármacos) na forma isolada.
Na maioria das vezes, os responsáveis pelas atividades biológicas observadas pelo uso medicinal dos produtos naturais são os metabólitos
secundários. Neste estudo, além do foco na biossíntese de metabólitos secundários específicos – policetídeos, ácidos graxos e quinonas, terpenos,
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heterosídeos cardiotônicos e saponinas –, será tratado o papel fisiológico deles nos organismos de origem, e ainda suas estruturas padrão, atrelando-
as às propriedades físico-químicas e metodologias utilizadas na extração da fonte natural.
Por fim, aqui você conhecerá as principais drogas vegetais clássicas de uso medicinal com base nos efeitos biológicos de componentes pertencentes
ao grupo dos policetídeos (ex.: ácidos graxos), quinonas (ex.: antraquinonas) e terpenos (ex.: saponinas).
FITOCOMPLEXOS
Conjunto de todas as substâncias, originadas do metabolismo primário ou secundário, responsáveis, em conjunto, pelos efeitos biológicos de uma
planta medicinal ou de seus derivados.
MÓDULO 1
 Descrever os aspectos químicos, biossintéticos e a ocorrência dos ácidos graxos
ÁCIDOS GRAXOS
Apesar da origem pela via do acetato, de forma geral os ácidos graxos são considerados metabólitos primários, pois ocorrem praticamente em todos
os organismos vivos; são de ampla distribuição na natureza, produzidos em grande quantidade pelo metabolismo basal e com funções fisiológicas
conhecidas.
Os ácidos graxos naturais são ácidos carboxílicos que possuem uma longa cadeia carbônica, sem ramificações. Contam com um número par de
átomos de carbono – de 4 a 30 –, sendo os ácidos graxos com 16 ou 18 átomos de carbonos, como o ácido palmítico e o ácido linoleico ,
os mais abundantes na natureza.
Observe que nas estruturas dos dois ácidos existe uma diferença marcante: a cadeia carbônica do ácido palmítico é saturada e a do ácido linoleico é
insaturada – este apresenta insaturações na forma de duplas ligações. A presença de duplas ligações nas moléculas dos ácidos graxos interfere
diretamente nas propriedades físico-químicas deles, como, por exemplo, o estado físico em que se encontram à temperatura ambiente. A matéria em
que se tem uma grande quantidade de ácidos graxos saturados é sólida, enquanto aquela em que se tem ácidos graxos insaturados é líquida.
 Representação estrutural do ácido palmítico ( ) e do ácido linoleico ( )
 EXEMPLO
Você pode perceber isso quando observa o óleo vegetal, que é repleto de ácidos graxos insaturados e é líquido em temperatura ambiente. Já a
manteiga e a banha de porco contêm alto teor de ácidos graxos saturados e, por isso, são sólidos em temperatura ambiente.
(C16) (C18)
C16 C18
 Representação de empacotamento de ácidos graxos.
Isso ocorre devido às interações intermoleculares entre as moléculas de ácidos graxos, como a ligação de hidrogênio e forças Van der Waals.
 Isômeros cis e trans de ácidos graxos.
Em praticamente todos os ácidos graxos insaturados naturais, a estereoquímica da ligação dupla é Z (cis). Essa configuração desfaz a linearidade das
moléculas e dificulta o empacotamento, devido ao distanciamento das cadeias hidrocarbônicas.
Os ácidos graxos poli-insaturados, como o ácido docosa-hexaenoico, também podem ser chamados de poliacetilenos, pois apresentam estruturas com
unidades repetidas , semelhantes às dos polímeros orgânicos poliacetilenos ou polietinos.
 Estrutura química do ácido docosa-hexaenoico.
 Estrutura química geral dos poliacetilenos.
(C2H2)n
Antes de abordarmos as funções dos ácidos graxos, vale a pena lembrar que eles são os constituintes monoméricos da maioria dos lipídeos, como os
triacilgliceróis, os fosfolipídeos e os cerídeos.
 Representação estrutural de triacilglicerol, cera e fosfolipídeo
As funções dos ácidos graxos nos vegetais são diversas, estando elas atreladas às funções dos lipídeos como:
CONSTITUINTES DE MEMBRANAS CELULARES:
Ex.: fosfolipídeos e galactolipídeos.
PROTEÇÃO FÍSICA:
Ceras que compõem a cutícula protetora reduzindo a perda de água de tecidos vegetais expostos.
RESERVA ENERGÉTICA:
Ex.: óleos de oleossomos vegetais.
Os ácidos graxos estão presentes também nas gorduras. As gorduras e os óleos existem principalmente na forma de triacilgliceróis, onde o grupo acil
vem das três porções de ácido graxo unidas por meio de ligações éster com os três grupos hidroxila do glicerol.
A diferença entre óleos e gorduras está relacionada ao tipo de ácido graxo que compõe os seus triacilgliceróis. Quanto maior o número de
insaturações nos ácidos graxos, menor é o ponto de fusão de uma substância. Sendo assim:
 Óleo.
ÓLEOS
Apresentam-se no estado líquido à temperatura ambiente e costumam ser de origem vegetal. Classifica-se um lipídeo como óleo se pelo menos dois
grupamentos forem insaturados.
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 Gordura.
GORDURAS
Sólidas à temperatura ambiente, geralmente são provenientes de origem animal. Classifica-se um lipídeo como gordura se o triacilglicerol deste tiver
pelo menos dois grupamentos de ácido graxo saturados.
Enquanto os animais utilizam as gorduras para a armazenar energia, as plantas utilizam os óleos para armazenar tanto energia como carbonos, sendo
eles as formas mais importantes de armazenamento de carbono reduzido (carbono com baixo número de oxidação) em muitas sementes,
principalmente nas sementes de oleaginosas.
SEMENTES DE OLEAGINOSAS
Sementes de oleaginosas, como as de mamona, contêm em média 18% de proteína e 48% de lipídeos; carboidratos são ausentes.
 Imagem de microscopia eletrônica de óleos de uma plântula de pepino.
Na maioria das sementes, os óleos são compostos por triacilgliceróis armazenados no citoplasma das células do cotilédone ou endosperma, em
organelas conhecidas como oleossomos ou esferossomos ou, ainda, corpos lipídicos.
COTILÉDONE
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É a primeira ou cada uma das primeiras folhas de um embrião das angiospermas e gimnospermas. Em algumas espécies, pode ser um órgão de
reserva para o desenvolvimento da plântula na germinação, ou pode apresentar coloração verde e ter função fotossintética após a germinação.
BIOSSÍNTESE DE ÁCIDOS GRAXOS
Os ácidos graxos são formados pela combinação linear de unidades de dois carbonos(C2) provenientes do acetil-CoA da via do acetato, fazendo com
que a maioria das suas estruturas finais tenha um número par de átomos de carbono.
Em plantas, os ácidos graxos são sintetizados principalmente nos plastídeos (oleoplastos), enquanto, em animais, eles são sintetizados
principalmente no citosol.
Os processos de biossíntese dos ácidos graxos são conhecidos por serem catalisados por enzimas ácido graxo sintases. Nos animais, acredita-se que
a enzima é uma proteína multifuncional que contém todas as atividades catalíticas necessárias, ou um conjunto de enzimas mantidas juntas em um
complexo, coletivamente conhecido como ácido graxo sintase. Nas bactérias e plantas, utiliza-se o conjunto de enzimas de maneira separada.
A proteína ácido graxo sintase tem um sítio de ligação à proteína carregadora de acil(a) (ACP) e um outro sítio de resíduo de cisteína (Cys) que se liga
ao domínio β-cetoacil do ácido graxo em formação. Dessa maneira, o acetil-CoA e o malonil-CoA são convertidos em novos tioésteres,
sucessivamente transferidos de ésteres de coenzima A e ligados aos grupos tiol (-SH) de cisteína (Cys) e de proteína carregadora de acil (ACP).
PLASTÍDEOS
Também chamados de plastos, são organelas celulares encontradas em células vegetais que apresentam funções de fotossíntese, síntese de
aminoácidos e ácidos graxos, além de armazenamento (ex.: cloroplastos, amiloplastos, eleoplasto).
 Conversão de acetil-CoA e malonil-CoA em tioésteres na ácido graxo sintase.
Ao observamos a representação da figura, podemos perceber que a biossíntese de ácidos graxos nos vegetais se inicia pela reação de condensação
do tipo Claisen entre o acetil e malonil na ácido graxo sintase. O malonil-CoA, por sua vez, tem origem na carboxilação do acetil-CoA, por meio do
ataque nucleofílico à carbonila da carboxila da enzima biotina.
CONDENSAÇÃO DO TIPO CLAISEN
A condensação de Claisen é uma reação química que se dá entre dois compostos carbonilados (ex.: tioésteres acetil-CoA e Malonil-CoA), tendo como
produto um β-ceto-éster (ex.: acetoacetil-ACP).
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 Representação de origem biossintética de malonil-CoA a partir do acetil-CoA.
Veja agora, na figura a seguir, as etapas de biossíntese de ácidos graxos.
 Rota biossintética de ácidos graxos em plastídeos
Confira, a seguir, alguns pontos importantes de algumas das etapas da biossintética de ácidos graxos em plastídeos.
ETAPA 1
A união via condensação de Claisen de uma molécula de acetil-CoA com a de malonil-ACP, seguida de uma descarboxilação ( ), produz o
acetoacetil-ACP (ou β-cetoacil-ACP). Veja que o acetoacetil-ACP é um β-ceto-éster, produto da condensação de Claisen.
ETAPA 2
O ácido graxo de quatro carbonos e outra molécula de malonil-ACP tornam-se, então, os novos substratos para a enzima condensadora, resultando na
adição de outra unidade de dois carbonos à cadeia em crescimento. O ciclo continua até que 16 ou 18 carbonos tenham sido adicionados.
ETAPA 3
Alguns ácidos graxos de 16 carbonos (16:0-ACP) são liberados da maquinaria da ácido graxo sintase, mas a maioria das moléculas é alongada para
18:0-ACP e, de maneira eficiente, convertida em ácido graxo insaturado 18:1-ACP, por uma enzima dessaturase. Portanto, 16:0-ACP e 18:0-ACP são
os principais produtos da síntese de ácidos graxos em plastídios (tabela 1).
16:0-ACP
−1 CO2
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Quando dizemos que o ácido graxo apresenta estrutura 16:0, queremos dizer que ele apresenta 16 átomos de carbono e nenhuma insaturação na sua
cadeia.
Tabela 1: Ácidos graxos comuns em tecidos de vegetais superiores.
Nome do ácido graxo Estrutura
Ácidos graxos saturados
Ácido láurico (12:0)
Ácido mirístico (14:0)
Ácido palmítico (16:0)
Ácido esteárico (18:0)
Ácidos graxos insaturados
Ácido oleico (18:1)
Ácido linoleico (18:2)
Ácido linolênico (18:3)
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
 Elaborado por: Jessica Hellen Souza da Silva.
As insaturações dos ácidos graxos insaturados são formadas nos ácidos graxos 16:0 e 18:0 por meio da ação de uma série de isoenzimas
dessaturases. Cada dessaturase insere uma ligação dupla em uma posição específica na cadeia do ácido graxo, e as enzimas atuam
sequencialmente para formar os produtos finais 18:3 e 16:3. Na figura a seguir, você pode ver a representação de uma sequência de estruturas de
ácidos graxos saturados e insaturados, biossintetizados em diversos tipos de organismos.
 Representação de sequência de estruturas de ácidos graxos saturados e insaturados.
ISOENZIMAS DESSATURASES
CH3(CH2)10 CO2 H
CH3(CH2)12 CO2 H
CH3(CH2)14 CO2 H
CH3(CH2)16 CO2 H
CH3(CH2)7CH = CH(CH2)7 CO2 H
CH3(CH2)4CH = CH— CH2— CH = CH(CH2)7 CO2 H
CH3 CH2 CH = CH— CH2— CH = CH— CH2— CH = CH— (CH2)7 CO2 H
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Isozimas dessaturases são proteínas integrais de membrana encontradas em cloroplastos e no retículo endoplasmático (RE).
ETAPA 4
Uma vez sintetizados nos oleoplastos, os ácidos graxos são armazenados ou utilizados na forma de glicerolipídeos (glicerolipídeos de membranas e
glicerolipídeos dos corpos lipídicos). Os ácidos graxos são esterificados ao glicerol como nas estruturas representadas na figura a seguir.
 Estruturas de glicerolipídeos de vegetais.
As primeiras etapas na síntese de glicerolipídeos são reações de esterificação (acilação) que transferem ácidos graxos da acil-ACP ou acil-CoA para o
glicerol-3-fosfato, formando ácido fosfatídico.
A ação de uma fosfatase específica produz diacilglicerol (DAG) a partir do ácido fosfatídico, que, em sequência, sofre mais uma esterificação para
gerar o triacilglicerol (TAG) ou triglicerídeo.
 Síntese de glicerolipídeos.
O ácido fosfatídico também pode ser convertido diretamente em outros glicerolipídeos, como fosfatidilinositol ou fosfatidilglicerol. E o DAG pode
originar fosfatidiletanolamina ou fosfatidilcolina.
 Rotas de biossíntese de glicerolipídeos.
Como representado na figura a seguir, a biossíntese dos glicerolipídeos ocorre nos plastídeos e no retículo endoplasmático (RE), por rotas bioquímicas
denominadas rota procariótica e rota eucariótica.
ROTA PROCARIÓTICA
Nos cloroplastos, a rota procariótica utiliza os produtos 16:0-ACP e 18:1-ACP da síntese de ácidos graxos para sintetizar ácido fosfatídico e seus
derivados. Alternativamente, os ácidos graxos podem ser exportados ao citoplasma como ésteres de CoA.
ROTA EUCARIÓTICA
No citoplasma (citosol), a rota eucariótica utiliza um conjunto separado de aciltransferases no RE, para incorporar os ácidos graxos no ácido fosfatídico
e seus derivados.
Durante a germinação das sementes, os lipídeos de reserva são convertidos em carboidratos.
 Conversão de lipídeos de reserva em sacarose.
MAS POR QUE ISSO ACONTECE?
As plantas não são capazes de transportar gorduras dos cotilédones para outros tecidos da plântula em desenvolvimento, de modo que elas precisam
converter os lipídeos armazenados em uma forma mais móvel de carbono, em geral sacarose. Esse processo envolve diversas etapas, as quais estão
localizadas em diferentes compartimentos celulares, tais como os corpos lipídicos, glioxissomos, mitocôndrias e citosol (como visto na figura anterior).
1
A conversão de lipídeos em sacarose nas sementes oleaginosas começa com a hidrólise dos triacilgliceróis armazenados nos corpos lipídicos; estes
liberam ácidos graxos que sofrem oxidação para produzir unidades de acetil-CoA no peroxissomo denominado glioxissomo, uma organela delimitada
por uma única camada de membrana, encontrada nos tecidos de armazenagem de sementes oleaginosas.
Ainda no glioxissomo, o acetil-CoA é metabolizado para produzir succinato, o qual é transportado do glioxissomo para a mitocôndria, onde é convertido
primeiro a fumarato e então a malato.
2
3
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O processo termina no citosol; o malato é transportado da mitocôndria para o citosol, onde é convertido a glicose e outros intermediários, como a
sacarose viaglicogênese. A união de uma molécula de glicose com uma de frutose gera então a sacarose.
 ATENÇÃO
Vale destacar que a germinação é um processo anfibólico que envolve reações catabólicas de degradação de reservas e reações anabólicas para a
produção de novas células e organelas do embrião.
Neste vídeo, você conhecerá um pouco sobre óleos vegetais de interesse farmacêutico.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
MÓDULO 2
 Descrever os aspectos químicos, biossintéticos e a ocorrência dos policetídeos aromáticos e quinonas
POLICETÍDEOS AROMÁTICOS
Os policetídeos aromáticos podem ser definidos como metabólitos secundários que normalmente são biossintetizados por meio de condensação de
unidades acetila e malonila por enzimas especializadas, as policetídeo-sintases. Assim como ocorre com as ácido graxo-sintases, toda a sequência
de reações é realizada por um complexo de enzimas que converte acetil-CoA e malonil-CoA em um produto final, sem fornecer nenhum intermediário
livre detectável. Esses complexos de enzimas combinam as atividades da policetídeo-sintase e da policetídeo-ciclase, que compartilham muitas
semelhanças estruturais com as ácido graxo-sintases, incluindo uma proteína carreadora de acila, um resíduo reativo de cisteína e uma atividade
análoga de β-cetoacil-sintase.
BIOSSÍNTESE DE POLICETÍDEOS AROMÁTICOS
No módulo anterior, você viu que na biossíntese dos ácidos graxos a redução da cadeia β-cetoacil-ACP (um β-cetoéster), com remoção de grupo ceto,
proporciona o crescimento de uma cadeia de hidrocarboneto. Porém, na ausência desse processo de redução, a cadeia (que passa a ter vários
grupos poli-β-ceto) em crescimento precisa ser estabilizada na superfície da enzima até que a cadeia esteja pronta em comprimento, com 16 ou 18
carbonos. Nesse ponto do processo biossintético, a ciclização ou outras reações podem ocorrer, pois um poli-β-cetoéster é muito reativo.
OS POLICETÍDEOS AROMÁTICOS SERIAM PRODUTOS DE REAÇÕES
INTRAMOLECULARES DE CLAISEN E ALDOL DE POLI-Β-CETOÉSTERES.
 Origem biossintética de fenóis simples e antraquinonas.
A cadeia de um poli-β-cetoéster de 8 carbonos, formada a partir de quatro unidades de acetato (um do grupo inicial de acetil-CoA e outros três
inseridos na estrutura molecular das três unidades de malonil-CoA) é capaz de dobrar-se de pelo menos duas formas diferentes e gerar fenóis
simples. A condensação de mais quatro unidades de malonil-CoA ao poli-β-cetoéster de 8 carbonos gera um poli-β-cetoéster (policetídeo) de 16
carbonos, que pode ciclizar-se de diversas formas, dando origem às diversas estruturas de antraquinonas – um tipo de quinona.
QUINONAS
As quinonas são compostos orgânicos que podem ser considerados produtos da oxidação de fenóis. Sua principal característica é a presença de dois
grupos carbonílicos que formam um sistema conjugado com pelo menos duas ligações duplas entre átomos de carbono (C=C), como mostra a figura
abaixo.
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 Estruturas de quinonas.
ESTRUTURA, DISTRIBUIÇÃO E PAPEL FISIOLÓGICO DE QUINONAS
Na figura a seguir estão representados os principais tipos estruturais de quinonas encontrados na natureza.
 Redução de quinonas (1a) a fenóis (1b); principais tipos de anéis encontrados em quinonas naturais (1 a 5);
exemplos de esqueletos encontrados em grupos taxonômicos específicos (7 a 9); exemplos de glicosídeos antraquinônicos (9 e 10).
QUAL A FUNÇÃO DAS QUINONAS NA NATUREZA?
Escreva a sua resposta aqui
RESPOSTA
Em geral, aceita-se a teoria de que um grande número de quinonas tenha um papel na defesa das plantas
contra insetos e outros patógenos, e exerça ação elelopática, ou seja, a produção e excreção dessas
quinonas para o ambiente inibe a germinação de diversas espécies nas proximidades.
Benzoquinonas
As benzoquinonas – também tratadas como quinonas terpenoídicas (metabólitos de via mista) – fazem parte da estrutura das ubiquinonas (coenzima
Q) e plastoquinonas, que funcionam como transportadores de elétrons em cadeia de transporte de elétrons na mitocôndria e no cloroplasto,
respectivamente.
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 Representação de origem biossintética de benzoquinonas.
A p-benzoquinona também é um metabólito de insetos, mas a forma reduzida é bastante encontrada em plantas, normalmente na forma de mono-β-
D-glicosídeo-arbutina, ou na forma de seu monometil éter-metil-arbutina.
 Benzoquinonas vegetais.
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Naftoquinonas
As naftoquinonas, que dão origem às vitaminas lipossolúveis do tipo K, também são de origem biossintética mista, contendo em sua estrutura uma
porção da molécula de ácido chiquímico.
 Representação da origem biossintética de naftoquinonas.
Antraquinonas
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 Representação estrutural de dicetona do antraceno encontrada em antraquinonas.
As antraquinonas podem ser definidas também como substâncias fenólicas dicetona do antraceno.
Os grupos cetônicos das antraquinonas localizam-se em C-9 e C-10, e quando hidroxiladas, as hidroxilas posicionam-se em C-1 e C-8. Normalmente,
têm substituintes em C-3 (metila, hidroximetila ou carboxila) e em C-6 (hidroxila fenólica livre ou esterificada).
 Exemplos de padrão de substituição em antraquinonas naturais.
Para uma breve visão sobre ocorrência e exemplos de quinonas naturais, consulte o quadro a seguir:
Tipo de quinona e estruturas relacionadas Grupos de ocorrência
Benzoquinonas Tendem a concentrar-se em plantas das famílias
Myrsinaceae, Boraginaceae, Iridaceae e Primulaceae, e
em gêneros da família Lamiaceae, como o
Plectranthus, do falso-boldo Plectranthus barbatus
Andrews, e Salvia, da Salvia officinalis L.
Arbutina e quinol livre –
pera (pereiras – Pyrus 
provocada por uma bac
Primina – presente em 
Primula, tem ação prote
Tipo de quinona e estruturas relacionadas Grupos de ocorrência
Naftoquinonas
A maioria das naftoquinonas conhecidas ocorre nas
famílias Bignoniaceae, Juglandaceae, Plumaginaceae,
Boraginaceae, Lythraceae, Ebenaceae, Drosoraceae,
entre outras.
6-metil-1,4-naftoquinon
gramineus), tem proprie
Juglona – excretada pe
Juglandaceae), é alelo
plantas, protegendo o v
Antraquinonas
Elas ocorrem em plantas superiores, nas famílias
Rubiaceae, Fabaceae, Rhamnaceae, Polygonaceae,
Liliaceae, Vebernaceae, Asphodelaceae, entre outras.
Tectoquinona – é enco
grandis L. f. (Vebernace
Griseb. (Ipê-roxo) tem a
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
 Quadro: Tipos, ocorrência e exemplos de quinonas naturais.
PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS DE QUINONAS
Em termos de propriedades físico-químicas, de modo geral as quinonas apresentam-se como substâncias cristalinas de cor amarela a vermelha;
ocasionalmente podem ser azuis, verdes e pretas. A cor delas sob luz visível pode ser justificada pelo número de ligações duplas conjugadas
presentes na estrutura, o que confere absorção na região do ultravioleta/visível.
Os glicosídeos antracênicos são compostos cristalinos, amarelados, de sabor amargo, não sublimáveis, solúveis na água e no álcool. Assim como as
hidroxi-antraquinonas, são solúveis em soluções alcalinas, onde adquirem cor laranja-avermelhada. São insolúveis no benzeno, clorofórmio etc. As
geninas, também compostos cristalinos, podem ser amareladas ou avermelhadas, são sublimáveis, insolúveis na água e solúveis no álcool, benzeno,
clorofórmio, éter, piridina etc.
As quinonas são agentes fortemente oxidantes. Essas reações de oxirredução são responsáveis pelo papel importante das quinonas como
carreadoras de elétrons nos processos metabólicos das células. Em relação às antraquinonas, elas podem transformar-se em antrona e antranol
(hidroquinona), conforme o grau de oxidação.
 Oxirredução de antraquinonas.
As drogas vegetais costumam ter teores maiores de derivados antraquinônicos oxidados (antraquinonas). Nas plantas frescas, é comum encontrar
glicosídeos de antronas monoméricas que, após secagem, habitualmente são oxidados e dimerizados em glicosídeosantraquinônicos e glicosídeos de
diantronas, respectivamente.
Quanto maior o grau de redução, maior será a reatividade do derivado antraquinônico (antranol>antrona>antraquinona). Em meio alcalino, as quinonas
hidroxiladas transformam-se nos ânions fenolatos correspondentes, os quais apresentam intensa coloração que vai de púrpura a violeta 1,8-
dihidroxiantraquinonas = vermelha; e 1,2-dihidroxiantraquinonas = azul/violeta.
Os grupos hidroxila (-OH) localizados nos carbonos C-1 e C-8 das antraquinonas têm uma acidez comparável à dos ácidos orgânicos, pelo fato de
constituírem uma estrutura viníloga de ácido carboxílico. A alcalinização para essa reação que é conhecida como reação de Bornträger – utilizada
para detecção e identificação de compostos antraquinônicos hidroxilados, pode ser feita inclusive com bases fracas, como, por exemplo, solução de
amônia ou de hidróxido de amônio.
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 Reação de Bornträger para detecção de antraquinonas hidroxiladas.
VINÍLOGA
Conjugada. Ou seja, estrutura semelhante à de ácido carboxílico – porém com distância de dois carbonos que possuem insaturação entre si – e que
faz conjugação com a carbonila.
A acetona e o clorofórmio são considerados bons solventes para a extração de quinonas, sendo o clorofórmio o mais utilizado quando se deseja
extrair quinonas poliméricas (di-, tri- ou tetrâmeros), empregando-se como métodos extrativos a maceração, a percolação ou, ainda, sua combinação.
A extração com metanol pode levar à formação de artefatos metoxilados, mas, de forma geral, a extração das quinonas vegetais não apresenta
problemas, pois a maioria dessas substâncias é estável quimicamente e, normalmente, aplicam-se técnicas com o auxílio de água pressurizada, micro-
ondas ou ultrassom. Entretanto, o isolamento das formas reduzidas requer precauções especiais para evitar a oxidação. É necessário, nesses casos, a
extração em condições anaeróbicas, com o uso de sólido ou nitrogênio líquido, por exemplo.
MACERAÇÃO
É o processo que consiste em manter a droga convenientemente pulverizada, em proporções específicas, em contato com o líquido extrator, com
agitação diária por, no mínimo, sete dias consecutivos.
PERCOLAÇÃO
É o processo extrativo que consiste na passagem de solvente através da droga previamente macerada, mantida em percolador, sob velocidade
controlada.
 DICA
O doseamento dessas substâncias pode ser feito com técnicas cromatográficas/espectroscópicas, como cromatografia em camada delgada (CCD) e
cromatografia líquida de alta ou ultraeficiência (CLAE ou CLUE).
CO2
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 Exemplo do uso de cromatografia em camada delgada para identificação de quinonas.
PROPRIEDADES FARMACOLÓGICAS E USO TERAPÊUTICO DE QUINONAS VEGETAIS
As antraquinonas são os compostos que constituem o maior grupo de quinonas naturais e, na maioria das vezes, são responsáveis pelo efeito laxante
e catártico (purgante) de plantas medicinais ricas em quinonas.
A atividade farmacológica laxante está associada à estrutura. A seguir, alguns aspectos relacionados à estrutura-atividade de antraquinonas:
ANTRAQUINONAS GLICOSILADAS
As estruturas antraquinônicas glicosiladas (glicosídeos) constituem as formas de transporte e de maior potência farmacológica; porém, pela reduzida
lipossolubilidade, são menos absorvidas (menor biodisponibilidade) do que as correspondentes antraquinonas livres (geninas).
ANTRONAS E DIANTRONAS
As antronas e diantronas são até 10 vezes mais ativas do que as formas oxidadas e constituem as formas realmente ativas dos compostos
antracênicos, sendo formadas ou liberadas no intestino grosso pela flora bacteriana após hidrólise dos glicosídeos ou, em menor proporção, pela
redução das antraquinonas. Assim, os glicosídeos de antronas são os mais potentes, enquanto os glicosídeos de antraquinonas só têm ação laxante
em doses bem maiores.
 Esquema de hidrólise de glicosídeos antraquinônicos de drogas vegetais no intestino.
HIDROXILAS
As hidroxilas nas posições C-1 e C-8 são essenciais para a ação laxante, sendo elas grupos farmacofóricos.
 Hidroxilas farmacofóricas de antraquinonas.
As naftoquinonas apresentam atividades farmacológicas e biológicas bastante variadas. Assim como as benzoquinonas, elas têm se destacado pela
potencial atividade antiparasitária e citotóxica contra Leishmania (naftoquinonas de espécies vegetais de gêneros das famílias Ebenaceae,
Bignoniaceae e Plumbaginaceae), e pela atividade antibacteriana, antifúngica e antitumoral (plantas da família Bignoniaceae). A benzoquinona primina
e a naftoquinona β-lapachona – presente em espécies de Bignoniaceae, ocorrentes no Brasil e conhecidas como “ipê” ou “lapacho” – apresentam
atividade contra tripanossomatídeos.
 Moléculas bioativas isoladas do ipê.
A vitamina K, um tipo de naftoquinona, é importante na coagulação sanguínea e está envolvida na síntese hepática de proteínas, como os fatores II
(pró-trombina), VII, IX e X (fatores de coagulação), e proteínas C, S e Z (inibidoras da coagulação). A hidroquinona, forma reduzida e ativa da vitamina,
atua como cofator para uma enzima carboxilase, responsável pela reação de carboxilação de resíduos de ácido glutâmico (Glu) presentes em
proteínas dependentes de vitamina K.
 Estrutura química da vitamina K.
PLANTAS MEDICINAIS UTILIZADAS NA TERAPÊUTICA COM ATIVOS
ANTRAQUINÔNICOS
Entre as drogas vegetais contendo antraquinonas, destacam-se:
A CÁSCARA SAGRADA
(Rhamnus purshianus DC. - Rhmnaceae) e Frângula (Rhamnus frangula L. - Rhmnaceae).
O SENE
(Senna alexandrina Mill. ou sinonímias Cassia angustifolia Vahl e Cassia senna L. - Leguminosae).
O RUIBARBO
(Rheum palmatum L., Rheum officinale Baill. e híbridos - Polygonaceae).
A BABOSA
(Aloe vera (L.) Burman f. e sinonímias Aloe barbadensis Mill., Aloe ferox Mill. - Xanthorrhoeaceae).
A ERVA-DE-SÃO-JOÃO
Hipérico (Hypericum perforatum L. - Hypericaceae).
Com exceção da última, indicada para o tratamento de estados depressivos leves a moderados, todas as demais drogas têm indicação terapêutica
laxante.
Há pelo menos três mecanismos conhecidos de ação laxante das antraquinonas:

PROPOSTA 1
A primeira proposta de mecanismo de ação, que é também a principal, consiste em aumentar a motilidade intestinal pela estimulação direta de
contração da musculatura lisa do intestino grosso, por mecanismo possivelmente relacionado com a liberação de histamina e/ou outros mediadores.
PROPOSTA 2
A segunda proposta seria de inibição da reabsorção de água, sódio e cloro, e aumento da secreção de potássio, por meio da inativação da bomba de
- ATPase, que parece ser inibida por reína, frângula-emodina e antronas correspondentes, e outras antraquinonas com um grupamento de
hidroxila fenólica adicional.
Na+ /K+


PROPOSTA 3
E por fim, a proposta de mecanismo de ação seria por inibição de canais de cloreto ( ), comprovada para a 1,8 dihidroxiantranoides.
Neste vídeo, você conhecerá um pouco sobre o emprego farmacêutico de quinonas e plantas medicinais utilizadas na terapêutica com ativos
antraquinônicos.
Cl−
VERIFICANDO O APRENDIZADO
MÓDULO 3
 Descrever os aspectos químicos, biossintéticos e a ocorrência dos terpenos
TERPENOS
Os terpenos representam a maior classe de produtos naturais, com uma vasta diversidade estrutural e com mais de 35 mil substâncias conhecidas.
Eles são de ampla ocorrência em plantas superiores e podem ser encontrados também em organismos marinhos, algas, e em microrganismos.
Apresentam alta qualidade sensorial e, por isso, são os principais compostos utilizados como flavorizantes na indústria de alimentos e medicamentos.
FLAVORIZANTES
A palavra inglesa flavor significa “sabor e aroma”, daí a palavra “flavorizante”. Os flavorizantes, saborizantes ou aromatizantes são substâncias ou
misturas naturais ou sintéticas que adicionadas a um alimento ou medicamento lhes conferem sabor e cheiro característicos.
CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS E BIOSSÍNTESE DE TERPENOSA estrutura química dos terpenos tem como base as unidades isoprênicas difosfato (ou pirofosfato) de dimetilalila (DMAPP) e o difosfato (ou
pirofosfato) de isopentenila (IPP). Tais unidades isoprênicas podem ser formadas pelas duas rotas biossintéticas distintas: a via do mevalonato
(MEV) e a via da desoxixilulose fosfato (DOX), também conhecida como via independente de mevalonato ou, ainda, via do 2-metileritriol fosfato (MEP).
 Representação estrutural de unidades isoprênicas precursoras de terpenos.
Aparentemente, a via da desoxixilulose fosfato não ocorre em animais. Nas plantas, as duas vias biossintéticas de terpenos ocorrem de forma
compartimentalizada, estando as enzimas da MEV no citosol das células vegetais, e as da DOX, em plastídeos como os cloroplastos. Considera-se
que os mono-, sesqui- e diterpenos sejam produzidos nos cloroplastos via desoxixilulose fosfato, enquanto os triterpenos e esteróis sejam produzidos
no citosol (metabólitos citosólicos) via mevalonato.
Uma vez tendo as unidades isoprênicas, o DMAPP pode sofrer uma reação de substituição nucleofílica do tipo 1, transformando-se em um cátion
alílico, que é estabilizado por ressonância.
C5
C5
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O cátion alílico sofre uma reação de adição eletrofílica pelo IPP, dando início à biossíntese dos terpenos com as estruturas químicas típicas de
esqueletos carbônicos representados por , classificados como: hemiterpenos ; monoterpenos e iridoides ; sesquiterpenos ;
diterpenos ; sesterterpenos ; triterpenos e esteróis ; e tetraterpenos e carotenoides . Observe que, na estrutura do IPP, ao doar
elétron para a formação de uma nova ligação com o cátion alílico do DMAPP, forma-se um carbocátion, que é desfeito pela doação de elétrons da
ligação de um hidrogênio vizinho por perda estereoespecífica de próton.
 Origem das estruturas químicas típicas de terpenos .
A saída estereospecífica do hidrogênio R faz com que a insaturação formada assuma configuração cis. Essas reações de adição eletrofílica de
condensação de unidades isoprênicas subsequentes também são denominadas reações do tipo cabeça-cauda – para terpenos regulares – e cabeça-
cabeça – para terpenos irregulares.
 Unidades isoprênicas.
Os terpenos podem ser chamados de:
REGULARES
Formados por meio de ligações entre si pela ordem cabeça-cauda da unidade isopreno. Exemplos: geraniol , farnesol geranilgeraniol
.
(C5)n (C5) (C10) (C15)
(C20) (C25) (C30) (C40)
(C5)n
(HR)
(C10) (C15)
(C20)
IRREGULARES
Formados por ligação isopreno cauda-cauda. Exemplos: esqualeno e fiteno , mentol , bisabolol e taxadieno – terpenos
modificados por reação de ciclização.
MONOTERPENOS
Os monoterpenos são formados a partir do pirofosfato de geranila (GPP) ou seus isômeros, o pirofosfato de linalila (LPP) e o pirofosfato de nerila
(NPP).
 Formação de monoterpenos a partir de pirofosfato de geranila (GPP).
Eles também podem ciclizar-se, reagir com nucleófilos (água), sofrer desprotonação e rearranjos – rearranjo de Wagner-Meerwein. Veja que os
monoterpenos cíclicos têm origem no cátion cíclico metil α-terpenila, oriundo do pirofosfato de linalila (LPP).
 Representação da origem biossintética de naftoquinonas.
Como exemplos de monoterpenos oriundos do ataque da água direto ao GPP, LPP e NPP, temos o citronelol, o geraniol, o linalol e o nerol. Todos
contendo oxigênio em sua estrutura, podendo então ser denominados de terpenoides.
(C30) (C40) (C10) (C15) (C20)
 Monoterpenos oriundos do ataque da água direto ao GPP, LPP e NPP.
 Representação de núcleos estruturais de iridoides.
Os iridoides são substâncias monoterpenoídicas que apresentam em sua estrutura um anel ciclopentano, normalmente fundido com um heterociclo
oxigenado de seis membros.
Tanto o núcleo estrutural iridodial de iridoides como o iridotrial – que dá origem aos secoiridoides – são formados a partir do geraniol via reações de
hidroxilação e oxidação.
 Formação de iridoides, iridodial e iridotrial.
Os ésteres de epóxi-iridoides, denominados valepotriatos, representam os monoterpenos ativos de espécies vegetais de Valeriana (V. officinalis, V.
mexicana, V. wallichi, V. edulis). A Valeriana officinalis L., por exemplo, é uma erva europeia utilizada como sedativo leve em casos de tensão,
nervosismo e insônia. É um sedativo moderado e hipnótico.
 Valepotriatos e ácido valerênico de Valeriana officinalis L.
 ATENÇÃO
A droga vegetal de Valeriana corresponde às raízes do vegetal; devem ser secas à temperatura abaixo de 40°C para minimizar a degradação dos
constituintes ativos, que, além dos valepotriatos, compreendem outros monoterpenos e sesquiterpenos, como o ácido valerênico.
O mecanismo de ação proposto para os constituintes ativos de Valeriana seria por atividade depressora do Sistema Nervoso Central (SNC),
semelhante aos barbitúricos e aos benzodiazepínicos, podendo inclusive potencializar o efeito desses outros depressores do SNC quando utilizados
em combinação. Eles inibem o sistema enzimático responsável pela degradação do ácido gama-aminobutírico cerebral (GABA), resultando numa
redução da atividade do SNC.
MONOTERPENOS E OS ÓLEOS ESSENCIAIS
Tanto os monoterpenos como os sesquiterpenos , por terem estruturas terpênicas de menor massa molecular, apresentam volatilidade
acentuada. Devido a essa propriedade físico-química, eles são de grande importância para o aroma dos produtos naturais, particularmente das frutas
cítricas, ervas aromáticas, especiarias e condimentos. De forma geral, são os constituintes majoritários dos óleos voláteis, também denominados óleos
essenciais ou essências, constituídos majoritariamente por terpenos ou seus derivados e/ou fenilpropanoides.
Confira alguns aspectos sobre o uso de óleos essenciais:
1
Os óleos essenciais (O.E.) têm diversas aplicações em perfumaria, na indústria de alimentos e de cosméticos, na aromaterapia e na medicina.
2
Terapeuticamente podem ser usados como antissépticos, carminativos, estomáquicos, expectorantes etc.
3
Cerca de 30% das espécies vegetais analisadas quanto à presença de óleos voláteis apresentam essa classe de constituintes.
4
Os óleos essenciais são abundantes em angiospermas dicotiledôneas e raramente encontrados em gimnospermas e em angiospermas
monocotiledôneas.
(C10) (C15)
5
Têm funções biológicas e ecológicas diversas, como proteção contra herbivoria, defesa contra patógenos, atração de polinizadores, proteção contra
perda de água/aumento de temperatura, proteção contra estresse oxidativo, sinalização entre órgãos vegetais distintos, comunicação entre indivíduos
da mesma espécie e efeito alelopático.
O número de componentes de um óleo volátil (O.V.) costuma variar de 20 a 200, sendo chamados, de acordo com sua concentração na mistura, de
constituintes majoritários (de 20 a 95%), constituintes secundários (de 1 a 20%) e componentes-traço (abaixo de 1%). Esses componentes seriam
hidrocarbonetos terpênicos, álcoois simples e terpênicos, aldeídos, cetonas, fenóis, ésteres, éteres, óxidos, peróxidos, furanos, ácidos orgânicos,
lactonas, cumarinas e compostos com enxofre. O quadro a seguir traz representantes terpênicos majoritários de óleos essenciais de drogas vegetais
populares na terapêutica medicinal brasileira.
Nome Principal componente terpênico do O.V. Utilizações farmacêuticas do O.V.
Hortelã-pimenta (Mentha x piperita L. -
Lamiaceae)
Mentol (C10)
Flavorizante; aditivo em alimentos, produtos
de higiene bucal e em preparações
farmacêuticas para o tratamento de
problemas respiratórios e gastrointestinais; o
óleo apresenta ação antimicrobiana e
carminativa.
Melissa (Melissa officinalis L. - Lumiaceae)
 Citral (C10)
O óleo apresenta atividades sedativas,
carminativas e espasmolíticas, e é
antioxidante.
Alecrim (Rosmarinus officinalis L.)
 Alfa-pineno (C10)
O óleo é utilizado incorporado em sais e
óleos de banho, linimentos, géis e cremes.
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
 Quadro- Representantes terpênicos majoritários de óleos essenciais de drogas vegetais populares.
De forma geral, os métodos de extração de óleos voláteis variam de acordo com a localização do óleo volátil na planta e com a proposta de uso para
ele. As principais técnicas de extração são enfloração; destilação; hidrodestilação; prensagem a frio ou espremedura; e extração com solventes.
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ENFLORAÇÃO
Enfloração ou "Enfleurage" é um processo utilizado para extrair essências de determinadas flores que consiste basicamente em deixá-las em contato
com uma gordura a frio, trocando as flores periodicamente até a saturação do meio.
Neste vídeo, você conhecerá um pouco sobre os métodos de extração de óleos voláteis.
SESQUITERPENOS
Os sesquiterpenos são terpenos cujo precursor biossintético é o pirofosfato de farnesila (FPP) , formado pela adição de uma unidade IPP 
ao GPP . O E,E-pirofosfato de farnesila (FPP), ao perder o grupo pirofosfato, pode transformar-se em E,Z-pirofosfato de farnesila (FPP) e cátions
farnesila correspondentes.
 Formação de cátions farnesila a partir de pirofosfato de farnesila (FPP) .
Os cátions farnesila podem sofrer rearranjos e ciclizar-se, formando outros, como o cátion guaiila e o cátion bisabolila. Tais cátions dão origem, por
exemplo, aos princípios ativos α-bisabolol, óxido de bisabolol A e B, e ao camazuleno de espécies de camomila, como a camomila-romana
(Chamaemelum nobile L.) All. (Anthemis nobilis L.) e a camomila-alemã (Matricaria chamomilla L.)(Chamomilla recutita L.).
(C15) (C5)
(C10)
(C15)
 Formação de α-bisabolol, óxido de bisabolol A e B, e camazuleno.
A DROGA VEGETAL DE CAMOMILA CORRESPONDE ÀS INFLORESCÊNCIAS, E SUAS
INDICAÇÕES TERAPÊUTICAS SÃO COMO ANTIESPASMÓDICO, ANSIOLÍTICO E
SEDATIVO LEVE. TAMBÉM É INDICADA COMO ANTI-INFLAMATÓRIO EM AFECÇÕES
DA CAVIDADE ORAL; É CONTRAINDICADA PARA GESTANTES, DEVIDO À ATIVIDADE
EMENAGOGA E RELAXANTE DA MUSCULATURA LISA, E PARA PACIENTES COM
HIPERSENSIBILIDADE OU ALERGIA A PLANTAS DA FAMÍLIA ASTERACEAE.
Além dos sesquiterpenos da camomila, há outro excelente representante terapêutico da classe dos sesquiterpenos oriundos do cátion bisabolila. Trata-
se da lactona sesquiterpênica artemisinina, um fitofármaco da Artemisia annua L. (Compositae/Asteraceae) utilizado como medicamento de primeira
escolha em casos de malária cerebral e contra cepas resistentes à cloroquina, além de ser protótipo para outros antimaláricos, como artemeter e
artesunato de sódio.
FITOFÁRMACOS
Substância purificada e isolada a partir de matéria-prima vegetal com estrutura química definida e atividade farmacológica. É utilizada como ativo em
medicamentos com propriedade profilática, paliativa ou curativa. Não são considerados fitofármacos compostos isolados que sofram qualquer etapa de
semissíntese ou modificação de sua estrutura química.
 Artemisinina e antimaláricos derivados.
DITERPENOS
Os diterpenos têm como precursor o pirofosfato de geranilgeranila (GGPP) , formado pela adição de uma unidade IPP ao FPP . O
quadro 3 mostra alguns diterpenos de importância biológica e terapêutica.
(C20) (C5) (C15)
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 Pirofosfato de geranilgeranila (GGPP) .
Nome do diterpeno Informações relevantes
Fitol
É um dos diterpenos mais simples e importantes na
natureza, e sua estrutura é uma forma reduzida do
pirofosfato de geranilgeranila (GGPP), que constitui a
cadeia lateral lipofílica de clorofilas e outras moléculas
de estrutura heme relacionadas – como a de porfirina
da hemoglobina. Está presente também nas cadeias
laterais das vitaminas lipossolúveis do tipo K.
Taxol (paclitaxel)
É um diterpeno de estrutura complexa e muito
representativo na terapia anticâncer, com atividade
antitumoral contra tumores de ovário, pulmão, mama,
pescoço e cabeça. Seu mecanismo de ação é por
ação antimitótica ao se complexar com os
microtúbulos das células cancerosas. Ele é
encontrado nas cascas dos troncos de espécies do
gênero Taxus, como nas espécies Taxus brevifolia
Nutt. e Taxus baccata L. Atualmente, é obtido da
espécie Taxus baccata na forma de taxadieno (10-
deacetilbacatina) que, após etapas de semissíntese, é
convertido em paclitaxel (Taxol).
Ginkgolídeos São os principais constituintes ativos do Gingko biloba
L., caracterizados como misturas de terpenolactonas
(ginkgolídeos e bilobalídeos) e flavonoides (derivados
da quercetina, kaempferol e isorramnetina) que
provocam aumento da circulação cerebrovascular. Os
ginkgolídeos demonstram atividade antagonista
(C20)
Nome do diterpeno Informações relevantes
potente e seletiva em relação ao fator de ativação
plaquetária (PAF), que atua em muitos processos
fisiológicos. O Gingko é utilizado como intensificador
da memória, indicado para vertigem e zumbidos
(tinnitus) resultantes de distúrbios circulatórios.
Também é utilizado para o tratamento de distúrbios
circulatórios periféricos, como cãibras.
Esteviosídeos
O esteviol na forma de glicosídeo dá origem ao
esteviosídeo e outros heterosídeos. O esteviosídeo é
um adoçante natural, não calórico, obtido das folhas
da Stevia rebaudiana Bert. Tais compostos estimulam
a secreção de insulina por ação direta nas células β
das ilhotas de Langerhans pancreáticas, indicando
que esses compostos podem ter um papel importante
no tratamento do diabetes mellitus tipo 2. Além disso,
observa-se que, quando administrado por via oral, o
esteviosídeo não é catabolizado pelo corpo humano,
ou o metabolismo é tão baixo que não se consegue
detectar a ação de hidrólise do esteviosídeo de
alguma enzima digestiva do trato gastrointestinal de
diferentes animais e humanos, liberando o esteviol.
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
 Quadro: Diterpenos de importância biológica e terapêutica.
SESTERTERPENOS E TRITERPENOS
Os sesterterpenos têm como precursor o pirofosfato de geranilfarnesila (GFPP) , formado pela adição de uma unidade IPP ao GGPP 
. Esse grupo de terpenos naturais é encontrado principalmente em fungos e em organismos marinhos, abrangendo relativamente poucos tipos
estruturais. O tipo mais comum de sesterterpeno marinho é exemplificado pela esclarina, cuja estrutura pode ser considerada como o resultado de
uma sequência de ciclizações orquestradas, análogas às observadas com GGPP nos diterpenos e com óxido de esqualeno nos triterpenos.
(C25) (C5) (C20)
 Biossíntese de triterpenos e sesterterpeno esclarina.
Os triterpenos têm como precursor o esqualeno , formado pela união de duas moléculas de pirofosfato de farnesila (FPP) . Eles não são
formados por uma extensão de processo biossintético comum dos terpenos, pela adição de IPP à cadeia em crescimento. Em vez disso, duas
moléculas de FPP são unidas por meio da reação cauda-cauda para produzir o hidrocarboneto esqualeno. A ciclização do esqualeno ocorre por meio
do intermediário óxido de esqualeno, produzido em uma reação catalisada por uma flavoproteína que requer e NADPH como cofatores.
 Ciclização do óxido de esqualeno, produzindo lanosterol e cicloartenol.
O lanosterol é um típico triterpenoide animal, precursor do colesterol e de outros esteróis em animais e fungos. Nas plantas, seu papel de intermediário
é desempenhado pelo cicloartenol, que contém um anel de ciclopropano, gerado por inclusão de carbono do metil em C-10.
Embora exista uma minoria de triterpenos acíclicos, bicíclicos e tricíclicos, os dois principais tipos de triterpenos são os tetra- e pentacíclicos. No grupo
dos triterpenos tetracíclicos, estão os damaranos, lanostanos, cicloalcanos, cucurbitanos, tirucalanos e meliacanos. Já no grupo dos triterpenos
pentacíclicos, estão os oleananos, ursanos, lupanos e friedelanos.
 Representação de estruturas policíclicas de triterpenos.
(C30) (C15)
(C5)
O2
As diferentes formas de ciclização e rearranjos do óxido de esqualeno promovem essa variedade estrutural dos triterpenos. Diferentemente das
conformações de anéis cadeira-bote-cadeira-botenas ciclizações do óxido de esqualeno para gerar o cátion protosterila –intermediário do lanosterol –
e outros triterpenos tetracíclicos, as ciclizações do óxido de esqualeno para a formação de triterpenos pentacíclicos assumem conformação cadeira-
cadeira-cadeira-bote, gerando o cátion damarenil e outros precursores de triterpenos pentacíclicos.
 Ciclização do óxido de esqualeno produzindo cátion damarenil.
Observe que a maioria dos triterpenos e esteróis naturais contém um grupo 3-hidroxila de origem no oxigênio do grupo epóxido do óxido de esqualeno,
sendo os esteróis vegetais denominados fitoesteróis.
Essa hidroxila no C-3 pode sofrer O-glicosilação e, por isso, os triterpenos podem existir na forma livre ou combinada com o açúcar (glicosídeos).
Estes últimos podem ser chamados de saponinas triterpênicas – quando o esqueleto estrutural for pentacíclico – ou saponinas esteroidais – quando o
esqueleto estrutural for tetracíclico esteroidal.
 Esteróis naturais contendo um grupo 3-hidroxila.
TETRATERPENOS
Os tetraterpenos são representados por apenas um grupo de compostos: os carotenoides. Esses compostos desempenham um papel na fotossíntese,
mas também são encontrados em tecidos não fotossintéticos vegetais e em outros organismos, como fungos e bactérias. Eles atuam juntamente com
as clorofilas na fotossíntese, como pigmentos antena que captam os fótons de luz e os encaminham para o centro de reação do aparelho
fotossintético. Funcionam também como protetores contra danos foto-oxidativos nas plantas e algas, extinguindo espécies reativas de oxigênio.
A formação do esqueleto de tetraterpeno, como o do fitoeno, envolve acoplamento cauda-cauda de duas moléculas de pirofosfato de geranilgeranila
(GGPP) em uma sequência essencialmente análoga para o esqualeno de triterpenos.
 Biossíntese de carotenoides.
O β-caroteno exibe ciclização adicional das extremidades da cadeia, que pode ser racionalizada pelo mecanismo de carbocátion. Dependendo de qual
próton é perdido do cátion ciclizado, três sistemas alcenos cíclicos diferentes podem surgir no final da cadeia, descritos como sistemas de anel β-, γ-
ou ε. Carotenos oxigenados, como a luteína, também são chamados de xantofilas.
O sistema estendido de elétrons π ao longo da cadeia terpênica permite reações de adição de radicais livres e abstração de hidrogênio das posições
alílicas para essa cadeia, conferindo-lhe o efeito antioxidante. Além disso, o sistema de conjugação também confere cor aos carotenoides e,
consequentemente, eles contribuem para a formação de pigmentações amarelas, laranjas e vermelhas aos tecidos vegetais.
XANTOFILAS
São pigmentos amarelos. O nome vem do grego xanthos (ξανθός, "amarelo") e phyllon (φύλλον, "folha").
 Tomate maduro vermelho em função da presença do licopeno.
O licopeno é o carotenoide característico de pigmento vermelho do tomate maduro (Lycopersicon esculente Mill. - Solanaceae), enquanto o β-caroteno
é o responsável pela cor laranja das cenouras (Daucus carota L. - Umbelliferae/Apiaceae). Tanto o β-caroteno como outros carotenoides naturais são
amplamente empregados como corante para alimentos, bebidas, confeitaria e medicamentos.
 SAIBA MAIS
Pesquisas recentes sugerem que os carotenoides são moléculas antioxidantes importantes em humanos, pois extinguem espécies reativas de
oxigênio (oxigênio singleto ) e eliminam os radicais peroxil ; assim, eles minimizam o dano celular e proporcionam proteção contra
algumas formas de câncer. Esses efeitos antioxidativos podem ser gerados tanto pelo caroteno dietético licopeno – obtido pela ingestão do próprio
tomate ou de produtos processados de tomate –, quanto pelo grupo A de vitaminas – que são metabólitos de carotenoides, como a vitamina A1
(retinol).
RO⋅ (RO2⋅)
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As vitaminas A têm uma estrutura de diterpeno, mas são produzidas em mamíferos pelo metabolismo oxidativo de um tetraterpeno, principalmente β-
caroteno, ingerido na dieta. A clivagem ocorre nas células da mucosa do intestino e é catalisada por uma dioxigenase dependente de ,
provavelmente por meio de um peróxido intermediário. Isso pode teoricamente produzir duas moléculas do aldeído intermediário retinal, que é
subsequentemente reduzido ao álcool, o retinol. Observe a figura a seguir.
 Conversão de β-caroteno em vitamina A.
ESTEROIDES
Os esteroides são triterpenoides modificados contendo o sistema de anel tetracíclico do lanosterol sem os três grupos metil em C-4 e C-14.
 Esqueletos esteroidais típicos.
O colesterol tipifica a estrutura fundamental, mas outras modificações, especialmente na cadeia lateral do anel tetracíclico, ajudam a criar uma ampla
gama de compostos naturais biologicamente importantes, como as saponinas esteroidais, os glicosídeos cardioativos (ou heterosídeos cardiotônicos),
os ácidos biliares, os corticosteroides e os hormônios sexuais de mamíferos. Em esteroides naturais, existem exemplos da fusão do anel A/B, sendo
trans ou cis, ou tendo insaturação ou . Em alguns compostos, notavelmente os estrogênios, o anel A pode até ser aromático, não podendo
haver substituinte em C-10, como o metil (C-19), sendo este perdido no processo biossintético. Todos os esteroides naturais têm uma fusão de anéis
B/C trans. A fusão C/D também é geralmente trans, embora haja exceções notáveis, como os glicosídeos cardioativos. As formas gerais de alguns
esqueletos esteroidais típicos são mostradas na figura anterior.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
O2
Δ4 Δ5
MÓDULO 4
 Descrever os aspectos químicos, biossintéticos e a ocorrência dos heterosídeos cardiotônicos e saponinas
HETEROSÍDEOS CARDIOTÔNICOS
Alguns esteroides naturais apresentam especificidade e potente ação sobre o músculo cardíaco e são encontrados na forma glicosilada, como
heterosídeos. Devido a esse efeito farmacológico sobre a musculatura cardíaca, eles também podem ser denominados glicosídeos ou heterosídeos
cardíacos ou cardiotônicos, ou, ainda, glicosídeos digitálicos, devido aos registros iniciais de uso, na Antiguidade, desses compostos presentes em
plantas do gênero Digitalis.
Existem mais de 400 glicosídeos cardioativos conhecidos. No reino vegetal, eles são restritos às angiospermas. A maioria dos gêneros se concentra
nas famílias Scrophulariaceae (Digitalis), Asclepiadaceae, Apocynaceae, Liliaceae, Ranunculacae, Brassicaceae, Celastraceae, Fabaceae, Moraceae
e Tilaceae.
No reino animal, eles ocorrem em algumas espécies de anfíbios (Bufos spp.) e insetos lepidópteros e besouros (Chrysolina spp.), geralmente atuando
como venenos ou toxinas que servem como proteção contra predadores.
LEPIDÓPTEROS
São insetos holometabólicos, ou seja, sofrem metamorfose completa, com estágios de ovo, larva (lagarta), pupa (crisálida) e adulto (imago).
 Lepidópteros.
 Chrysolina spp.
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Nos insetos lepidópteros, esses glicosídeos cadioativos são oriundos de plantas da família Asclepiadaceae – alimento desses insetos; nos besouros,
eles são biossintetizados a partir de fitoesteróis.
BIOSSÍNTESE DE HETEROSÍDEOS CARDIOTÔNICOS
ETAPA 1
 Colesterol a partir do óxido de esqualeno.
Como visto na biossíntese de triterpenos, a parte esteroidal dos heterosídeos cardiotônicos – a parte genina ou não glicosídica – tem como precursor o
esqualeno, que se cicliza formando o lanosterol, precursor do colesterol.
ETAPA 2
 Progesterona.
O encurtamento da cadeia lateral do colesterol é realizado por hidroxilação gradual em C-22 e C-20, seguida da clivagem da ligação C-20/22. Esse
processo resulta em pregnenolona, que é então oxidada no anel A para dar a progesterona.
ETAPA 3
 3β-hidroxi-5β-pregnan-20-ona, substrato para a hidroxilação 14β.
A progesterona pode ser reduzida para gerar o sistema A / B cis-fusionado, como em 3β-hidroxi-5β-pregnan-20-ona, que é o substrato para a
hidroxilação 14β, onde ocorre inversão de estereoquímica.
ETAPA 4
 Síntese da digitoxina e bufalina, que apresentam anéis de lactona em sua estrutura.
Com a hidroxilaçãona cadeia lateral em C-21, o anel de lactona é criado. Um éster malonato intermediário está envolvido (de malonil-CoA), e a
formação do anel provavelmente ocorre por meio do processo de adição de aldol, dando o cardenolídeo digitoxigenina. O carbono carboxílico do éster
malonato é perdido por descarboxilação durante o processo. Alternativamente, três carbonos de oxaloacetato podem ser incorporados por uma
sequência de reação de esterificação/aldol semelhante. Isso produz bufalina, uma estrutura de bufadienolida encontrada na pele de sapos do gênero
Bufo, a partir da qual essa classe de compostos foi originalmente isolada.
 Fusões cis para os anéis A/B e C/D.
A estrutura dos heterosídeos cardiotônicos tem fusões cis para os anéis A/B e C/D.
 Características estruturais de glicosídeos cardioativos.
Além disso, a estrutura dos heterosídeos cardiotônicos apresenta grupos 3β- e 14β-hidroxila, função glicosídeo em C-3 e um grupamento de lactona α,
β-insaturada em C-17β.
 Anéis lactônicos de glicosídeos cardioativos.
O anel de lactona tem cinco membros nos cardenolídeos e seis membros nos bufadienolídeos. A estrutura da hellebrigenina (bufadienolídeo) mostra
duas outras modificações não encontradas no esqueleto do esteroide básico: uma hidroxila no carbono C-5 e um grupo formila em C-10, sendo uma
forma oxidada da metila normal.
EMPREGO TERAPÊUTICO, MECANISMO DE AÇÃO E RELAÇÃO ESTRUTURA-
ATIVIDADE DE GLICOSÍDEOS CARDIOTÔNICOS
Os glicosídeos cardiotônicos são compostos caracterizados pela ação altamente específica, homogênea e potente que exercem sobre o músculo
cardíaco. Normalmente, estão presentes em medicamentos de escolha no tratamento da insuficiência cardíaca (IC). A digoxina e o lanatosídeo C são
utilizados clinicamente tanto para IC como para o controle da taxa de resposta ventricular em pacientes com fibrilação arterial crônica. O efeito
inotrópico positivo desses esteroides cardiotônicos é resultado de sua ligação à subunidade α da -ATPase, levando à inibição desta e
permitindo o aumento da concentração de intracelular.
 Digoxina e lanatosídeo C.
 Inibição de -ATPase por heterosídeos cardiotônicos.
O uso clínico desses heterosídeos vem decaindo em função de seu baixo índice terapêutico, dificuldade de estabelecimento dos níveis plasmáticos e
de dose ideal, bem como ocorrência de inúmeras interações medicamentosas.
A ação terapêutica dos heterosídeos cardioativos depende da estrutura da aglicona e do tipo e número de unidades de açúcar ligado.
EM GERAL, OS HETEROSÍDEOS SÃO MAIS POTENTES DO QUE AS GENINAS
CORRESPONDENTES, MAS CAUSAM EFEITOS TÓXICOS SIMILARES.
Na+ /K+
Na+
Na+ /K+
A ligação de açúcares ao núcleo esteroidal modifica tanto a farmacocinética quanto a farmacodinâmica dos glicosídeos cardiotônicos. A porção
aglicona ou genina retém a atividade cardíaca; mesmo quando isoladas, elas são absorvidas mais rapidamente do que os glicosídeos, armazenadas
em maior quantidade no SNC e mais facilmente metabolizadas para o epímero C-3α -OH, menos ativo. A porção osídica confere a solubilidade,
importante para a absorção e distribuição dessas moléculas, além de proteger a hidroxila em C-3β de biotransformação. Algumas características
estruturais desses açúcares determinam a afinidade de ligação pelo sítio ligante de proteína receptora. Os 6-desoxiaçúcares conferem maior potência.
PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS, OBTENÇÃO E ANÁLISE DE HETEROSÍDEOS
CARDIOTÔNICOS
Os heterosídeos são preferencialmente solúveis em água e ligeiramente solúveis em etanol e clorofórmio. A polaridade da molécula depende da
presença ou ausência de hidroxilas suplementares, que determinam o grau de lipofilia. A anel lactônico é instável, podendo abrir em meio alcalino.
O baixo teor de heterosídeos cardiotônicos nas plantas requer que os extratos delas obtidos sejam purificados e concentrados. Processos como a
secagem da planta ocasionam a perda de molécula de açúcar terminal, com obtenção de heterosídeos secundários. Para a extração dos
heterosídeos primários, utilizam-se técnicas de extração com a planta fresca ou estabilizada por congelamento e/ou ação enzimática. A técnica
habitual para extração consiste na extração a quente com misturas hidroalcoólicas, precipitação de macromoléculas interferentes (clorofilas, por
exemplo) com acetato de chumbo , e partição com solvente de média polaridade, como o clorofórmio puro ou em mistura com
isopropanol.
HETEROSÍDEOS SECUNDÁRIOS
O heterosídeo secundário é formado quando o heterosídeo primário perde molécula de açúcar terminal.
 Esquema de extração de heterosídeos cardiotônicos.
Realizam-se as reações de caracterização de heterosídeos cardiotônicos com a solução orgânica obtida pós-partição.
 ATENÇÃO
Trata-se de reações colorimétricas e direcionadas ao anel lactônico, ao núcleo esteroidal e à cadeia osídica. Para obtenção de agliconas livres, utiliza-
se hidrólise da solução extrativa hidroalcoólica antes da precipitação com acetato de chumbo. A hidrólise pode ser enzimática ou com solução 1 M de
ácido sulfúrico.
(CH3 COO)2 Pb
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Neste vídeo, você conhecerá um pouco sobre a caracterização e outras ações farmacológicas de heterosídeos cardioativos.
DROGAS VEGETAIS IMPORTANTES
Nome popular da droga vegetal Informações relevantes
Digitalis
Os principais fármacos que abastecem o mercado
farmacêutico de heterosídeos cardioativos são
extraídos de Digitalis purpurea L. (digitoxina) e D.
lanata Ehrh. (digitoxina, digoxina, lanatosídeo C e
desacetil-lanatosídeo C = deslanosídeo). Essas
espécies fornecem cerca de 90% da produção total
dos heterosídeos cardioativos, que são obtidos
exclusivamente de fontes naturais. A digoxina é
produto de eliminação da digitoxina, é mais hidrofílica
e se liga menos às proteínas plasmáticas. É
majoritariamente eliminada pelo fígado. As folhas
secas de D. purpurea L. (Scrophulariaceae) contêm,
no mínimo, 0,3% de heterosídeos cardiotônicos.
Dentre os diversos heterosídeos encontrados, têm-se
a digitoxina, gitoxina e gitaloxina. As folhas secas de
D. lanata Ehrh. podem conter um teor superior a 1%
de heterosídeos cardiotônicos, principalmente
lanatosídeos A, B, C e D.
Estrofantos A Strophanthus gratus Wall. ex Hook (Apocynaceae) é
nativa de diversos países do oeste da África, e as
sementes dela dão em videiras altas da África
equatorial, tendo uma história de uso por tribos
africanas em flechas envenenadas. Suas sementes
maduras e secas contêm 5-10% de cardenolídeos
(heterosídeos cardioativos), uma mistura conhecida
Nome popular da droga vegetal Informações relevantes
como K-estrofantina contendo estronfantina G,
também conhecida como ouabaína (4–8%). A
ouabaína é indicada para ação cardíaca rápida e
breve, devendo ser administrada intravenosamente, e
para estudos de atividade da enzima 
ATPase.
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
 Quadro: Drogas vegetais com heterosídeos cardiotônicos.
A Digitalis, conhecida também como dedaleira, era utilizada no século XIX para tratar epilepsia e doenças mentais. Um paciente que se tornou famoso
apenas após sua morte parece ter sido tratado com ela. Trata-se do pintor holandês Van Gogh (1853-1890), que, provavelmente, utilizava essa planta
medicinalmente. Não se sabe ao certo se o pintor sofria de epilepsia, porém vários estudos revelaram que a dedaleira tinha lugar nos hábitos diários
de Van Gogh.
 Obras de Van Gogh associadas à possível intoxicação por Digitalis: (a) Noite estrelada (1889) e (b) Retrato de Dr. Gachet (1890).
A base da teoria de utilização de dedaleira por ele está nos possíveis efeitos tóxicos que o pintor possivelmente apresentava no nível ótico – a
xantopsia, uma condição em que os objetos observados parecem amarelos e com halos ao redor dos pontos de luz. A causa desse efeito ainda não é
bem conhecida; no entanto, crê-se que é devido à inibição de ATPases sensíveis à digoxina presentes na retina, provocando a disfunção de
conese bastonetes.
Durante uma fase da vida de Van Gogh, as obras do pintor apareciam em tons de amarelo, como na pintura Noite Estrelada. Esse fato pode ser um
dos indícios de efeito tóxico de Digitalis. Além disso, em Retrato de Dr. Gachet, pintura realizada em 1890, o médico (que tratava o pintor) aparece com
um ramo de dedaleira na mão – isso sugere que a planta tenha sido prescrita por ele a Van Gogh. Vários documentos relatam um histórico familiar
genético de distúrbios neurológicos, incluindo a epilepsia, na família do pintor, tendo ele mesmo manifestado alguns episódios que apontavam para a
doença. No entanto, os poucos conhecimentos médicos da época não permitiram um diagnóstico mais específico.
ESPÉCIES VEGETAIS TÓXICAS
Na+ /K+
Na+ /K+
Nome da espécie Informações relevantes
Cila (Urginea marítima L.- Asphodelaceae)
A Cila cresce nas praias do Mediterrâneo e contém
até 4% de bufadienolídeos, principalmente cilarina A e
proscilaridina A. Geralmente não é usada por suas
propriedades cardíacas, pois os glicosídeos têm ação
de curta duração. Em vez disso, ela é empregada por
sua ação expectorante em preparações como tintura
Gee linctus. Doses elevadas causam vômito e uma
ação semelhante a digitálicos no coração.
Espirradeira (Nerium oleander L. – Apocynaceae)
A espirradeira é um arbusto comum na arborização
das cidades brasileiras e originária do Mediterrâneo.
Seu constituinte majoritário é a oleandrina, um
derivado da gitoxigenina.
Chapéu-de-Napoleão (Thevetia neriifolia Juss.- Apocynaceae)
Comum na arborização de cidades brasileiras, essa
planta é originária da América tropical. Suas sementes
e folhas possuem cardenolídeos ativos, os
tevetosídeos, como a tevetina B.
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 Quadro: Espécies tóxicas com heterosídeos cardioativos.
SAPONINAS
As saponinas podem ser glicosídeos esteroidais, mas também podem ser glicosídeos de outros terpenos policíclicos que apresentam como
característica a propriedade de, em solução aquosa, formar espuma abundante e ter ação detergente e emulsificante. Dessa propriedade deriva-se o
nome saponina, que vem do latim sapone (em português, sabão).
PROPRIEDADES GERAIS DE SAPONINAS E OCORRÊNCIA
Em solução aquosa, as saponinas apresentam alta solubilidade e formam espuma persistente e abundante. Essa propriedade é resultante do caráter
anfifílico estrutural das saponinas que possuem uma parte com característica lipofílica (parte genina, aglicona) e outra parte com característica
hidrofílica (parte osídica, de açúcares).
 Saponina triterpênica e esteroidal.
Quando em contato com membranas lipídicas, as saponinas provocam a desorganização daquelas com ação hemolítica e ictiotóxica.
As saponinas também podem ser classificadas quanto ao caráter ácido, básico e neutro, e pela natureza estrutural da parte açucarada/osídica. As
saponinas ácidas possuem carboxila (-COOH) em qualquer porção (genina ou osídica), enquanto as básicas possuem nitrogênio de amina secundária
(-NH-) ou de amina terciária (-N=) na estrutura da genina (glicosídeos nitrogenados esteroidais). Veja essas estruturas na figura a seguir.
 Saponina neutra, ácida e básica.
As saponinas esteroidais neutras estão presentes quase que exclusivamente nas angiospermas monocotiledôneas, principalmente nas famílias
Agavaceae, Dioscoreaceae e Liliaceae. Os gêneros Similax, Dioscorea, Agave e Yucca são mais ricos em saponinas. Já as saponinas esteroidais
básicas ou alcaloídicas são encontradas principalmente no gênero Solanum, pertencente à família Solanaceae. As saponinas triterpênicas são mais
abundantes nas angiospermas dicotiledôneas, nas famílias Araliaceae, Caryophyllaceae, Polygalaceae, Primulaceae e Sapotaceae.
Em relação à classificação das saponinas da parte açucarada/osídica, elas podem ser monodesmosídicas – quando apresentam uma cadeia de
açúcar em C-3 – e bidesmosídicas – quando apresentam duas cadeias de açúcar em C-3 e em outro local. As cadeias de açúcares ligadas nas
agliconas podem ser lineares ou ramificadas. Em geral, são formadas por um oligossacarídeo linear com 5 oses, normalmente: glicose, galactose,
arabnose, xilose, fucose, ácido glicurônico e galacturônico.
 Exemplo de saponina monodesmosídica e saponina bidesmosídica.
DETECÇÃO, EXTRAÇÃO E PURIFICAÇÃO DE SAPONINAS
A detecção de saponinas no vegetal é realizada a partir de suas propriedades químicas e físico-químicas: pela reação com ácidos minerais, aldeídos
aromáticos ou sais de metais, produzindo compostos corados, pela diminuição da tensão superficial e/ou pela ação hemolítica. Esses testes podem
ser realizados qualitativa ou quantitativamente.
O teste de ação superficial é realizado com o extrato aquoso obtido a partir do decocto do vegetal. Após agitação enérgica do extrato filtrado em tubo
de ensaio, a formação de espuma, que não desaparece com a adição de um ácido mineral diluído, indica a presença de saponinas.
 Teste de ação superficial: indicativo da presença de saponinas.
A ação hemolítica pode ser determinada tanto em tubo de ensaio contendo uma solução tamponada de células sanguíneas, como em placa
cromatográfica, após migração dos diferentes extratos vegetais em teste. No primeiro caso, a presença de solução avermelhada, após centrifugação,
caracteriza a liberação de hemoglobina das células. Na cromatografia em camada delgada (CCD), o aparecimento de halos esbranquiçados sobre
fundo avermelhado homogêneo caracteriza hemólise. Apesar de outras substâncias presentes nos vegetais também apresentarem ação hemolítica
(alguns taninos, por exemplo) ou existirem saponinas que não são hemolíticas, esse teste é bastante útil quando aplicado junto com outros.
Sendo glicosídeos, as saponinas geralmente são solúveis em água e pouco solúveis em solventes apolares. O extrato aquoso apresenta como
vantagem, além do custo menor, a ausência de lipídeos e clorofila. No entanto, como desvantagens devem ser consideradas as possibilidades de
hidrólise, durante o processo extrativo, ou hidrotermólise, no caso de extração a quente, bem como a baixa estabilidade desses extratos. Por essas
razões, de modo geral, são utilizados álcoois, etanol ou metanol, ou misturas hidroalcoólicas para a extração, através de maceração, decocção,
percolação ou extração exaustiva sob refluxo.
 Teste de ação hemolítica: indicativo da presença de saponinas.
Frequentemente, o extrato hidroalcoólico obtido é submetido à purificação, após eliminação do conteúdo alcoólico. Isso acontece por meio da partição
com solvente pouco polar (diclorometano ou clorofórmio) para a retirada de compostos apolares, seguida da partição com n-butanol, para a eliminação
de açúcares livres, aminoácidos e ácidos orgânicos, entre outras substâncias hidrofílicas que ficam na fase aquosa. Obtém-se assim uma fração
purificada de saponinas na fase butanólica
 Esquema de purificação de saponinas.
Tradicionalmente, também se utiliza como técnica de purificação a precipitação fracionada por meio da adição do extrato concentrado de saponinas a
solventes de menor polaridade, como éter etílico ou acetona, provocando sua precipitação por redução da solubilidade. Outros métodos de purificação
incluem complexação com colesterol, diálise, cromatografia de troca iônica ou extração seletiva utilizando a formação de sal, quando na presença de
saponinas de reação ácida, bem como métodos cromatográficos, utilizando resinas sintéticas (Amberlite), gel de sílica ou géis de exclusão molecular,
do tipo Sephadex.
PROPRIEDADES BIOLÓGICAS E EMPREGO FARMACÊUTICO DE SAPONINAS
São inúmeras as propriedades biológicas para esse tipo de substância. Com foco na ação sobre membranas celulares, destacam-se as atividades
hemolítica, ictiotóxica, molusquicida e espermicida. O quadro a seguir traz o resumo de propriedades biológicas e emprego farmacêutico de saponinas.
Propriedade biológica/emprego
farmacêutico
Descrição
Complexação com colesterol e
redução dosníveis de colesterol sérico
Há trabalhos objetivando avaliar o uso de saponinas na dieta para reduzir os níveis de colesterol
sérico. Os primeiros trabalhos registrados demonstram redução de colesterol no sangue e tecidos
pela adição de saponinas à dieta de frangos. Outros trabalhos descrevem a redução de lipídeos e
colesterol no fígado de camundongos, a partir de dieta contendo saponinas da alfafa (Medicago
Propriedade biológica/emprego
farmacêutico
Descrição
sativa L.). Efeitos semelhantes foram descritos também para as saponinas de Calendula officinalis
L. (calêndula) e Beta vulgaris L. (beterraba).
Atividade anti-inflamatória
A atividade anti-inflamatória dessa classe de substâncias é conhecida há longo tempo para as
saponinas de Aesculus hippocastanum L. e Glycyrrhiza glabra L.
Atividade antiviral
A atividade antiviral de saponinas tem sido verificada para substâncias isoladas de Glycyrrhiza
glabra L., Gymnema sylvestre (Retz.) R. Br. ex Schult., Anagallis arvensis L., Calendula arvensis L.,
Bupleurum falcatum L., Guettarda platypoda DC., entre outras.
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
 Quadro: Resumo de propriedades biológicas e emprego farmacêutico de saponinas.
DROGAS VEGETAIS IMPORTANTES E EMPREGO FARMACÊUTICO DE SAPONINAS
Aqui trataremos das drogas com maior amplitude de emprego farmacêutico, presentes em farmacopeias de uso geral. Porém, outras espécies
poderiam ser abordadas, considerando-se o alto teor de saponinas que contêm, como a Quilaia brasileira (Quillaja brasiliensis (A. St.-Hil & Tul.) Mart –
nativa da região Sul do Brasil, e a erva-mate (Illex paraguariensis A. St.-Hil.), que costuma receber uma atenção maior para o elevado teor de
metilxantinas, cafeína e teobromina. Entretanto, o elevado teor de saponinas nas folhas e nos frutos da erva-mate é determinante para o sabor amargo
do chimarrão e outras bebidas derivadas. A presença de saponinas na planta está associada aos efeitos hipolipidêmicos da Illex paraguariensis.
O quadro a seguir mostra as principais drogas vegetais contendo saponinas e traz informações relativas às suas respectivas aplicações.
Nome e família botânica Informações relevantes
Alcaçuz, licorice, regoliz, raiz-doce (Glycyrrhiza glabra L.- Leguminosae/ Fabaceae) Aplicações: tratamento de doenças alérgicas,
distúrbios inflamatórios e úlceras gástricas.
Parte do vegetal utilizada: rizomas e raízes
dessecadas.
Composição química: saponinas sesquiterpênicas,
como a glicirrizina ou ácido glicirrízico; flavonoides
(isoflavonas, flavonas); cumarinas; triterpenoides;
substâncias estrogênicas, entre outros.
Mecanismo de ação: apresenta ação semelhante às
drogas corticosteroides, impedindo a formação de
substâncias que induzem à inflamação e ao processo
alérgico, além de acelerar a secreção do muco,
facilitando a eliminação de catarros. Liga-se aos
receptores glicocorticoides e mineralocorticoides,
inibindo, dessa forma, a enzima 11 (β)-
hidroxiesteroide desidrogenase, que converte o
cortisol em cortisona. A ação antialérgica ocorre,
também, pelo efeito semelhante aos glicocorticoides.
Outras informações: as espécies de Glycyrrhiza têm
longa tradição de uso nas prescrições da medicina
tradicional chinesa (MTC). Dentre outras atividades
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Nome e família botânica Informações relevantes
farmacológicas atribuídas ao alcaçuz, destaca-se a
atividade antiviral.
Centelha, centela (Centella asiatica L.-Apiaceae)
Aplicações: tratamento de feridas e lesões cutâneas
diversas.
Parte do vegetal utilizada: partes aéreas.
Composição química: saponinas e triterpenos
presentes na espécie, destacando-se como
componente principal o asiaticosídeo e centeloides
(saponinas abundantes nas folhas).
Outras informações: é uma espécie cosmopolita. No
Brasil, ocorre nas regiões Sul e Sudeste. Atualmente,
a centelha vem sendo utilizada em preparações
magistrais e em cosméticos, preconizada como
cicatrizante em queimaduras e queloides; auxilia no
tratamento de insuficiência venosa crônica, com base
na ação benéfica verificada sobre o metabolismo do
tecido conectivo das paredes vasculares e na
microcirculação.
Quilaia (Quillaja saponaria Molina- Quillajaceae) Aplicações: as saponinas dessa espécie apresentam
aplicações industriais nos setores têxtil, alimentício,
fotográfico e farmacêutico. Apresentam também
atividade imunoadjuvante, sendo empregadas na
produção de vacinas, principalmente das frações de
saponinas derivadas do extrato aquoso das cascas.
Elas também têm sido investigadas quanto à atividade
hipocolesterêmica, estimulante da absorção de
antibióticos e peptídeos por via nasal e ocular, e à
atividade larvicida.
Parte do vegetal utilizada: cascas internas do caule.
Composição química: as cascas contêm uma
mistura de saponinas, que, na hidrólise, libera ácido
quilaico como aglicona, açúcares, ácidos urônicos e
ácidos de funções éster. A aglicona ácido quilaico
(ácido 3β,16α- dihidroxi -23-oxo-olean-12-en-28- oico)
é comumente relatada como saponina da espécie.
Mecanismo de ação: as saponinas estimulam a
imunidade do tipo linfócito T auxiliar 1 (Th-1), uma vez
que induzem a produção de interleucina 2 (IL-2) e
interferon-γ, e o aumento substancial de IgG2a. O
perfil de resposta Th-2 também pode ser induzido
pelas saponinas, mas em menor grau. Outro aspecto
a ser destacado é a indução de linfócitos T citotóxicos
CD8+ por esses compostos, observando-se, desse
modo, tanto uma resposta humoral, por indução de
Nome e família botânica Informações relevantes
anticorpos, como resposta celular.
Outras informações: a Quillaja saponaria Molina é
uma espécie arbórea nativa da América do Sul,
encontrada no Chile, na Bolívia e no Peru.
Ginseng (Panax ginseng C.A.Mey.- Araliaceae)
Aplicações: indicado como auxiliar no tratamento da
perda gradativa de memória, principalmente em
memórias de curto prazo e declarativas, e como
adaptógeno para aumentar o vigor e a resposta do
corpo ao estresse, aumentando as capacidades
físicas e cognitivas.
Parte do vegetal utilizada: rizomas e raízes
dessecadas. As raízes secas, sem periderme, são
chamadas de “ginseng-branco". As raízes expostas ao
vapor de água e posterior secagem, com periderme,
são chamadas de "ginseng-vermelho".
Composição química: saponinas triterpênicas
tetracíclicas (principalmente do grupo damarano –
protopanaxadiol e protopanaxatriol) e pentacíclicas
(principalmente do grupo do ácido oleanólico). Nas
raízes, o teor dessas substâncias pode variar de 0,5 a
3%. A denominação ginsenosídeo, seguida de letras,
foi dada por pesquisadores japoneses de acordo com
os valores de Rf em determinado sistema
cromatográfico (ex.: ginsenosídeos Ro, Ra, Rb1,
Rb2), o que é determinado pelo número de cadeias
osídicas e pelo número de açúcares presentes em
cada molécula.
Outras informações: o ginseng é originário da
Manchúria e da Coréia do Norte, utilizado na China há
mais de 3 mil anos como planta estimulante,
reconstituinte, geradora de vitalidade; é conhecido
como elixir da longa vida. Uma característica
importante é o aspecto antropomórfico das suas
raízes, do qual deriva o nome chinês ginseng, que
significa imagem do homem.
A literatura sugere a padronização dos produtos do
ginseng, pois alguns componentes podem ter efeitos
conflitantes (os ginsenosídeos Rb2, Re e Rg1 teriam
um efeito estimulante sobre o sistema nervoso central,
enquanto os ginsenosídeos Rb1 e Rc seriam
inibitórios).
Castanha-da-índia (Aesculus hippocastanum L.- Sapindaceae) Aplicações: a indicação terapêutica oficial no Brasil é
para tratamento da insuficiência venosa e fragilidade
capilar. Muitas evidências confirmam a atividade da β-
aescina no tratamento da insuficiência venosa
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Nome e família botânica Informações relevantes
crônica.
Parte do vegetal utilizada: sementes.
Composição química: nas sementes existe um teor
de 3 a 10% de uma mistura complexa de saponinas,