Tri y Tetraterpenos 21-22 PDF

Universidad Francisco de Vitoria Tema 10. Triterpenos y esteroides Lourdes Rufo Nieto Índice: 1. Generalidades 2. Saponósidos 3. Fuentes para la síntesis de esteroides 4. Heterósidos cardiotónicos 5. Carotenoides 1. Generalidades...

Universidad Francisco de Vitoria Tema 10. Triterpenos y esteroides Lourdes Rufo Nieto Índice: 1. Generalidades 2. Saponósidos 3. Fuentes para la síntesis de esteroides 4. Heterósidos cardiotónicos 5. Carotenoides 1. Generalidades Biosíntesis Derivan del escualeno, molécula de 30C. A partir de ellos se producen ciclaciones y desaparecen dobles enlaces. Se distinguen los siguientes grupos en función de su esqueleto: Triterpenos: Pentacíclicos y tetracíclicos Esteroides. 1. Generalidades TRITERPENOS  Compuestos de 30 átomos de C.  Presentan un esqueleto policíclico:  Tetracíclico (3 ciclohexanos, 1 ciclopentano y cadena en el carbono 17)  Pentacíclico (5 ciclohexanos)  Existen algunos triterpenos lineales. Perhidrofenantreno Perhidrofenantreno 1. Generalidades ESTEROIDES  Tipo especial de triterpenos con un esqueleto tetracíclico.  Esqueleto ciclopentano-perhidrofenantreno dotado de una cadena alquílica en C-17, dos metilos en C-10 y C-13 (en total 27 carbonos)  Carecen de las sustituciones en C-4 (gem-dimetil) y C-14 (metil) propias de los triterpenos. Índice: 1. Generalidades 2. Saponósidos 3. Fuentes para la síntesis de esteroides 4. Heterósidos cardiotónicos 5. Carotenoides 2. Saponósidos Definición Las saponinas son un conjunto de metabolitos secundarios de origen natural. Son muy habituales en plantas, pero también están presentes en animales (sapos, invertebrados marinos) Se presentan en forma de heterósidos cuya genina puede tener naturaleza triterpénica o esteroidea. Presentan la capacidad de bajar la tensión superficial del agua generando espumas. Son hemolíticos. 2. Saponósidos Estructura Dos grandes grupos dependiendo de su genina: 1. Geninas esteroídicas: 27C. Habitualmente hexacíclicos. Derivadas del espirostano y furostano. Casi exclusivas en Angiospermas monocotiledóneas. 2. Saponósidos Estructura de las geninas Geninas esteroídicas: Espirostano: esqueleto hexacíclico. C-22 es un carbono espiro. Furostano: esqueleto pentacíclico. El hidroxilo en C- 26 esté unido a una osa. Sólo Brunenton J. Página 665 en forma heterosídica. 2. Saponósidos Estructura de las geninas Brunenton J. Página 666 2. Saponósidos Estructura Dos grandes grupos dependiendo de su genina: 2. Geninas triterpénicas: derivadas del cucurbitanos, dammarano, oleano, ursano y lupano. Son los saponósidos más frecuentes, presentes en animales marinos y en algunas Pteridofitas. Abundantes en Angiospermas dicotiledóneas. 2. Saponósidos Estructura de las geninas Brunenton J página 667 2. Saponósidos Estructura de los heterósidos  Las osas implicadas más comunes son: D-glucosa, D-galactosa, L- arabinosa, L-ramnosa, D-xilosa, D-fucosa, y, al menos en los saponósidos triterpénicos, el ácido D-glucurónico.  Puede existir un único azúcar o cadenas lineales o ramificadas. La molécula puede llegar a contener hasta 12 osas.  Pueden existir heterósidos :  Monodesmósidos: una única osa o cadena.  Bidesmósidos: con unión de osas o cadenas en dos puntos. Son los más frecuentes y se hidrolizan con facilidad a monodesmósidos. 2. Saponósidos Estructura de los heterósidos Brunenton J. Página 669 2. Saponósidos Principales Actividades de las Plantas Medicinales con Saponinas 1. Antitusivas Regaliz Hiedra 2. Antiedematosas Castaño de Indias Rusco 3. Antiinflamatorias Castaño de Indias Regaliz Caléndula Rusco 4. Adaptógenos: Ginseng 2. Saponósidos Principales drogas con saponósidos Regaliz: Glycyrrhiza glabra, Fabaceae Droga: Raíces y estolones. Composición: De los saponósidos el mayoritario es la glicirricina o ácido glicirrícico. También ácido glicirrético. Ácido Glicirrético Ácido Glicirrícico 2. Saponósidos Principales drogas con saponósidos Regaliz: Glycyrrhiza glabra, Fabaceae Actividades:  Antitusiva (atenúa el reflejo de la tos estimulando la secreción salivar),  Inhibidor de enzimas metabolizantes de esteroides-Actividad mineralocorticoide (provoca retención de Na y agua, hipertensión, hipocalemia y suspensión del sistema de renina-aldosterona)  Efecto antiinflamatorio (inhibe la inactivación de los corticoides, potenciando su actividad)  Antiulcerosa gástrica (desconocidos, posiblemente producida por los flavonoides)  La glicirricina es activa sobre muchos virus, débilmente antibacteriana, antihepatotóxica, inmunoestimulante y cicatrizante.  El ácido glicirrético se emplea por vía tópica en el tratamiento de manifestaciones inflamatorias moderadas no infectadas. 2. Saponósidos Principales drogas con saponósidos Hiedra: Hedera helix, Araliaceae La droga: Hoja recolectada en primavera y verano. Composición: Saponósidos triterpénicos pentacíclicos: hederasaponinas. 2. Saponósidos Principales drogas con saponósidos Hiedra: Hedera helix, Araliaceae Acciones de las hojas: Secretolítica (acción tensioactiva de saponósidos sobre la mucosa bronquial) Espasmolítica Broncodilatadora (actividad adrenérgica) Antifúngico (hederasaponina C), antibacteriano y citotóxico Usos: ESCOP: por vía oral o rectal, están indicados en el tratamiento de diferentes tipos de tos, particularmente cuando está asociada a hipersecreción de mucosidad viscosa, y como coadyuvantes en el tratamiento de afecciones bronquiales. EMA: acepta el uso bien establecido como expectorante en caso de tos productiva. 2. Saponósidos Principales drogas con saponósidos Castaño de Indias: Aesculus hippocastanum, Hippocastanceae Droga: las semillas Composición: Los saponósidos totales se conocen como escina. Los tegumentos de la semilla tienen proantocianidoles La corteza del tronco es rica en taninos y cumarinas. 2. Saponósidos Principales drogas con saponósidos Castaño de Indias: Aesculus hippocastanum, Hippocastanceae Actividades: la escina está probada como antiinflamatoria y venotónica (aumento del tono venoso, acción sobre los capilares) y antiedematosa. Empleo: Extractos estandarizados en contenido de escina (16-20%) se venden para el tratamiento de insuficiencia venosa crónica. Preparaciones de uso tópico antiedematosas. En formulaciones antiinflamatorias y anestésicas totales indicadas en el tratamiento de aftas y ulceraciones de la mucosa bucal. 2. Saponósidos Principales drogas con saponósidos Rusco: Ruscus aculeatus, Liliaceae La droga: Rizoma Composición: La acción se atribuye a los saponósidos de genina esteroídica. Las geninas principales son la ruscogenina y la neorruscogenina. Los cuatro heterósidos principales son las formas derivadas de estas geninas: el ruscósido, la ruscina y sus derivados de la hidrólisis parcial. 2. Saponósidos Principales drogas con saponósidos Rusco: Ruscus aculeatus, Liliaceae Acción farmacológica y usos: Acción antiinflamatoria y venotónica (se considera el remedio vegetal con una mayor acción sobre la circulación venosa) ESCOP y EMA: aprueban su uso tradicional para el alivio de las molestias asociadas a trastornos venosos leves (sensación de piernas doloridas, cansadas y pesadas, hormigueo e hinchazón) y a las hemorroides (sensación de picor y quemazón). 2. Saponósidos Principales drogas con saponósidos Maravilla: Calendula officinalis, Asteraceae La droga son sus capítulos florales. Composición: Flavonoides: heterósidos de isorramnetina y quercetina Saponósidos triterpénicos: derivados del ácido oleanólico (calendulósidos A, B, C, D, D2 y F). Alcoholes triterpénicos: faradiol, arnidiol Carotenoides Polisacáridos Aceite esencial 2. Saponósidos Principales drogas con saponósidos Maravilla: Calendula officinalis, Asteraceae Acción y empleos: Extractos antibacterianos Tópicamente antiinflamatorias y cicatrizantes. Por su toxicidad sólo se emplean tópicamente ESCOP: tratamiento tópico de inflamaciones de la piel y de las mucosas y como coadyuvante en la cicatrización de pequeñas heridas. EMA: preparados tópicos de flor de caléndula para el tratamiento sintomático de las inflamaciones leves de la piel (como quemaduras solares), de la boca y garganta y para la cicatrización de heridas menores. 2. Saponósidos Principales drogas con saponósidos Gingseng: Panax ginseng (Aralia quinquefolia) y otras especies, Araliaceae La droga son las raíces desecadas. Composición: polisacáridos, glicopéptidos, vitaminas, esteroles, aceites grasos, aceite esencial, poliínos. Saponósidos triterpénicos, la mayoría procedentes de geninas tetracíclicas de la serie del dammarano (ginsenósidos). 2. Saponósidos Principales drogas con saponósidos Gingseng: Panax ginseng y otras especies, Araliaceae Acción y empleos: Adaptógeno Sobre el SNC: Estimulante-Depresor Sobre el sistema cardiovascular: antioxidante, control del a función vasomotora, ajuste de la presión arterial, inhibidor de la agregación plaquetario, hipotensor/hipertensor ¡Importante estandarización de los extractos! 2. Saponósidos Principales drogas con saponósidos Gingseng: Panax ginseng y otras especies, Araliaceae Acción y empleos: Adaptógeno ESCOP: tratamiento de la disminución de las capacidades mentales y físicas como debilidad, agotamiento, cansancio y pérdida de concentración, así como durante la convalescencia. EMA: raíz de ginseng y sus preparados para el tratamiento de los síntomas de la astenia, como la fatiga y sensación de debilidad. Índice: 1. Generalidades 2. Saponósidos 3. Fuentes para la síntesis de esteroides 4. Heterósidos cardiotónicos 5. Carotenoides 3. Fuentes para la síntesis de esteroides Hemisíntesis de esteroides y sus materias primas Hormonas esteorideas: Hormonas sexuales: regulan crecimiento y desarrollo y función de los órganos sexuales. Hormonas adrenocorticoidales: regulan el metabolismo de proteínas y carbohidratos, así como el balance de agua y sales contenido en el cuerpo. Estrona Progesterona 3. Fuentes para la síntesis de esteroides Hemisíntesis de esteroides y sus materias primas La mayor parte de los esteroides se emplean como anticonceptivos o en terpéutica (antiinflamatorios, anabolizantes, anti-andrógenos, estrógenos, progestágenos, diuréticos y anticancerosos) se obtienen por semisíntesis a partir de sustancias naturales: saponósidos, fitosteroles, Diosgenina colesterol, ácidos biliares. 3. Fuentes para la síntesis de esteroides Hemisíntesis de esteroides y sus materias primas Sapogeninas: diosgenina, hecogenina, esmilagenina y sarsasapogenina Diosgenina Sarsapogenina Hecogenina Índice: 1. Generalidades 2. Saponósidos 3. Fuentes para la síntesis de esteroides 4. Heterósidos cardiotónicos 5. Carotenoides 4. Heterósidos cardiotónicos  Grupo de productos naturales de naturaleza esteroídica, conocidos por su toxicidad cardíaca.  Digoxina y digitoxina son los más empleados para el tratamiento de la insuficiencia cardíaca y de determinadas arritmias.  Las familias Asclepiadaceae (Asclepias, Peroploca) y Apocynaceae (Nerium, Strophantus) presentan varios géneros con cardiotónicos.  El resto de familias presentan un número restringido de géneros: Brassicaceae (Erysimum), Moraceae (Antiaris), Scrophulariaceae (Digitalis), Celastraceae (Euonymus), Tiliaceae (Corchorus), Ranunculaceae (Adonis, Helleborus), Sterculiaceae (Mansonia) y algunas monocotiledóneas (Urginea). 4. Heterósidos cardiotónicos Estructura Estructura de las geninas Constan de una genina esteroídica. Elementos comunes en las estructuras de las geninas: núcleo común tetracíclico presencia de dos hidroxilos (C3 y C14) sustitución en C17 por una lactona α,β-insaturada El tamaño del ciclo lactónico permite distinguir dos grupos de geninas: cardenólidos con 23 carbonos bufadienólidos con 24 carbonos 4. Heterósidos cardiotónicos Estructura de las geninas 4. Heterósidos cardiotónicos Estructura de la parte osídica La mayoría de las osas presentes son muy específicas de estas moléculas: 2,6-didesoxihexosas, como la D-digitoxosa 2,6-didesoxi-3-metilhexosas, como la L-oleandrosa o la D- diginosa 6-desoxiosas, como la L-tevetosa 6-desoxi-3-metilhexosas, como la D-digitalosa La glucosa también puede estar presente, siempre en posición terminal. 4. Heterósidos cardiotónicos Estructura de la parte osídica 4. Heterósidos cardiotónicos Estructura de los heterósidos La parte osídica puede estar constituida por una osa o, más frecuentemente, por un oligosacárido de dos a cuatro osas. Si hay glucosa es terminal. Heterósidos primarios: se encuentran en la planta fresca, con la molécula de glucosa que se elimina fácilmente y dan lugar a los heterósidos secundarios. 4. Heterósidos cardiotónicos Acción farmacológica  Se debe principalmente a las geninas, mientras que la porción azucarada ejerce efecto modulador.  Todos ejercen acciones semejantes.  Ejercen su actividad sobre el corazón a diferentes niveles: fuerza y velocidad de contracción (efecto inotropo positivo), frecuencia (efecto cronotropo negativo) y conductibilidad (efecto dromotropo negativo ).  A dosis elevadas provocan insuficiencia cardiaca congestiva 4. Heterósidos cardiotónicos Drogas utilizables para la extracción de cardiotónicos Digitalis purpurea  Las hojas tóxicas  Extracción de digitoxina.  No son oficinales, sólo para extracción de los heterósidos. 4. Heterósidos cardiotónicos Drogas utilizables para la extracción de cardiotónicos Digitalis purpurea Droga: hojas. Contiene: Heterósidos cardiotónicos de tipo cardenólido. Según su genina se distinguen tres grupos:  Grupo A: digitoxigenina. Purpureaglucósido A digitoxósido (=digitoxina o digitalina)  Grupo B: gitoxigenina. Purpureaglucósido B  gitoxósido o gitoxina.  Grupo E: gitaloxigenina. Purpureaglucósido E gitaloxósido o gitaloxina. 4. Heterósidos cardiotónicos Drogas utilizables para la extracción de cardiotónicos Digitalis lanata  Las hojas tóxicas  Extracción de digoxina.  No son oficinales, sólo para extracción de los heterósidos. 4. Heterósidos cardiotónicos Drogas utilizables para la extracción de cardiotónicos Digitalis lanata Droga: hojas Grupo A: digitoxigenina. Lanotósido A Acetildigitoxósido que puede transformase en digitóxido. Grupo B: gitoxigenina. Lanotósido B Acetilgitoxósido y el gitoxósido. Grupo C: digoxigenina. Lanotósido C Acetildigoxina que se transforma en digoxósido o digoxina. Es el grupo más importante. Grupo D: diginatigenina. Lanotósido D Acetildiginatina que se transforma en diginatósido o diginatina. Grupo E: gitaloxigenina. Lanotósido E acetilgitaloxósido que se transforma en gitaloxósido 4. Heterósidos cardiotónicos Drogas utilizables para la extracción de cardiotónicos Estrofantos: Strophanthus spp., Apocynaceae Droga: Semillas 4. Heterósidos cardiotónicos Drogas utilizables para la extracción de cardiotónicos Estrofantos: Strophanthus spp., Apocynaceae Heterósidos cardiotónicos de tipo cardenólidos que difieren en función de la especie: S. gratus: el más importante es la ouabaína o ouabaiósido, conocido también como G-estrofantina. S. kombe: los más importantes son los K-estrofantósidos. 4. Heterósidos cardiotónicos Drogas utilizables para la extracción de cardiotónicos Estrofantos: Strophanthus spp., Apocynaceae A pequeñas dosis, presentan un efecto inotrópico positivo muy acentuado y un efecto cronotrópico negativo poco marcado. La oubaína es el más importante. Se emplea por vía intravenosa como cardiotónico de urgencia por su acción rápida y poco duradera, aunque es mucho más tóxico que la digoxina. Los K-estrofantósidos tienen una acción similar a la ouabaina, aunque de menor intensidad y más larga duración. Índice: 1. Generalidades 2. Saponósidos 3. Fuentes para la síntesis de esteroides 4. Heterósidos cardiotónicos 5. Carotenoides 7. Carotenoides Carotenoides Las moléculas tetraterpénicas se forman por la unión de 2 GGPP (fitoeno) Los carotenoides son el grupo de tetraterpenos de mayor importancia. Se dividen en carotenos (hidrocarburos) y xantofilas (con 1 o más grupos funcionales que contienen oxígeno). Coloración amarilla o anaranjada y gran sensibilidad a la oxidación. De amplia distribución (hojas, pétalos, frutos y raíces) 7. Carotenoides Interés y empleo de los carotenos Se degradan en el hígado dando lugar a retinol (vitamina A) Carotenoides: acción preventiva frente a afecciones degenerativas. Posibilidad de papel protector frente a diversos cánceres, en especial el cáncer de pulmón. β-caroteno y cantaxantina se emplean por vía oral en casos de fotosensibilización. En formulación de píldoras para broncear Los carotenos se pueden emplear como colorantes no tóxicos en farmacia y en industria agroalimentaria. 7. Carotenoides Principales vegetales empleados para la extracción de carotenos colorantes Azafrán, Crocus sativus, Iridaceae Estigmas de las flores Carotenoides: crocina, diéster de crocina y de genciobiosa Antioxidante (empleado para la crioconservación del esperma) Usos tradicionales no probados Estudios como hipolipemiante, e inhibidor de tumores.