ISOPRENOSISOPRENOS

Monoterpenoides CMonoterpenoides C1010

Sesquiterpenoides CSesquiterpenoides C1515

SESQUITERPENLACTONASSESQUITERPENLACTONAS

DefiniciónClasificaciónNomenclatura

Extracción Distribución y estado natural. Identificación reveladores Espectroscopia Ensayos de reconocimiento Actividad biológica

Sesquiterpenlactonas CSesquiterpenlactonas C1515

Según el núcleo mas la terminación ólido.

Sesquiterpenlactonas CSesquiterpenlactonas C1515

Biogénesis del anillo lactónico de Biogénesis del anillo lactónico de sesquiterpenlactonassesquiterpenlactonas

Libres

Extracción Extracción

Distribución y estado natural Distribución y estado natural Plantas Compositae

Magnoliceae Umbelliferae Lauraceae

Hojas, partes floridas. Reveladores

Los grupos metileno terminales aparecen como 2 dobletes entre 6.0‑6.2 y 5.6‑5.5 ppm, con constantes de acoplamiento de aprox. 3 Hz.

Los grupos metilos ligados al anillo saturado aparecen como dobletes J=7 Hz alrededor de 1.1 ppm.

El protón 6 aparece como doblete (J=10 hz) entre 4.4‑5.0 ppm.

El protón 7 aparece como multiplete alrededor de 3.4 ppm.

Espectroscopia RMN HEspectroscopia RMN H

Los protones 7 y 8 aparecen como dobles tripletes a 4.5 ppm.

Los metilos unidos a carbonos secundarios aparecen como dobletes a 1‑1.2 ppm (J=7 Hz).

Los metilos ligados a carbonos terciarios aparecen como singuletes a 0.7‑1.2 ppm.

Espectroscopia RMN HEspectroscopia RMN H

Los protones olefínicos del grupo exometileno se observan como dobletes .lo que constituye una característica clave para el reconocimiento de sesquiterpenlactonas con dicho grupo exometileno.

Espectroscopia RMN HEspectroscopia RMN H

Apoludina

Parthenólido

Espectroscopia RMN Espectroscopia RMN 1313C C

Ensayo del Hidroxamato férrico

Esta prueba la dan positiva en general todas las sustancias con funcionalidad éster o lactona como p.ej. las cumarinas, y se basa en la formación de un complejo entre el ácido hidroxámico formado y el cloruro férrico.

Ensayos para γ‑lactonas α,β‑insaturadas

Ensayo de Legal

Las sesquiterpenlactonas con anillos γ‑lactona α,β‑insaturados producen coloración rosa cuando se disuelven en piridina, se añade nitroprusiato de sodio y un álcali. La prueba también la dan positiva las lactonas β,γ-insaturadas cuando no se controla el pH, ya que se isomerizan en medio alcalino. La prueba también la dan positiva las metiléncetonas.

Ensayos de reconocimientoEnsayos de reconocimiento

Sanabria G.A., "Análisis fitoquímico preliminar", Departamento de Farmacia, Universidad Nacional de Colombia, 1983.

Ensayo de Kedde

A la muestra disuelta en alcohol se añade ácido 3,5‑ dinitrobenzoico y KOH. Se producen coloraciones violetas o azules que desaparecen después de una hora.

Ensayo de Raymond (o de Marthoud)

A la muestra disuelta en alcohol se agrega m‑dinitrobenceno y NaOH. Se producen coloraciones violeta que desaparecen rápidamente. Los cardenólidos también dan positiva esta prueba.

Sin embargo, estas pruebas no se pueden realizar sobre extractos coloreados.

Ensayos de reconocimientoEnsayos de reconocimiento

OTROS ENSAYOS  Ensayo de Baljet

Las sesquiterpenlactonas producen coloraciones naranja cuando se tratan con picrato de sodio o potasio. Espejo de plata

Las lactonas α,β- y β,ϒ‑insaturadas reducen el reactivo de Tollens (AgNO3/NaOH/Amoníaco) formando un "espejo de plata".Las lactonas β,ϒ‑insaturadas son reductores tan fuertes que reducen el reactivo aún en ausencia de NaOH por lo cual se pueden diferenciar de las α,β‑insaturadas.

Ensayos de reconocimientoEnsayos de reconocimiento

Acción citotóxica, antitumoral, anti‑dermatitis en humanos, venenosa, insecticida, antimicótica, inhibidores del crecimiento de las plantas.

La actividad citotóxica de las sesquiterpenlactonas ha sido relacionada con el anillo lactónico provisto del grupo exometileno.

Un hecho interesante es que la Artemisinina, una sesquiterpenlactona aislada de varias plantas del género Artemisia Compositae, es 50 veces más activa contra el parásito de la malaria Plasmodium falciparum, que la cloroquina, y parece ser que su acción se relaciona con la presencia de una funcionalidad peróxido, su estructura, biosíntesis y función han sido publicadas recientemente, así como se han obtenido derivados sintéticos estructuralmente relacionados y con mayor actividad.

Actividad biologica.Actividad biologica.

la presencia de sesquiterpenlactonas, un ejemplo de estas es el Arnica, Arnica montana.

DROGAS VEGETALESDROGAS VEGETALES

Schmidt, T. J. y col., PLANTA MED. 64 (3) 268 (1998).

Se ha estudiado la actividad antitumoral, cicatrizante, antiinflamatoria, analgésica yantineurálgica del compuesto helenalina

TRITERPENOS Y TETRA TRITERPENOS Y TETRA TERPENOSTERPENOS

Triterpenos CTriterpenos C3030

Triterpenos CTriterpenos C3030

Semillas de Neem

Semillas de Neem

Azadiractinaprincipio activo

Triterpenos CTriterpenos C3030

Importancia CImportancia C3030

Lupeol presenta actividad antitumoral. frutas mango, uvas.

Los ginsenólidos (raíz gingseng) China. Tónico estimulante, tratamiento anemia, diabetes, gastritis.

Insecticidas naturales (limonina).

Tetraterpenos CTetraterpenos C4040

Tetraterpenos CTetraterpenos C4040

ESTEROLESESTEROLES

Moléculas policíclicas de 21 a 29 átomos de carbono. Desde el punto de vista biosíntetico son derivados del

lanosterol. Desde el punto de vista químico son derivados del

ciclopentanoperhidrofenantreno.

Esteroles Esteroles

Esteroles Calciferoles Ácidos biliares Hormonas esteroidales Glucósidos cardiotónicos Saponinas Alcaloides esteroidales.

Clasificación Clasificación

Los esteroides son triterpenos CLos esteroides son triterpenos C3030

Numeración Numeración

Los reinos animal y vegetal.

◦En los animales superiores se encuentra principalmente el colesterol, el cual es un constituyente importante de membranas y precursor de sustancias fisiológicamente importantes (Hormonas, Acidos biliares, Vitamina D, etc.).

◦En las plantas superiores se encuentran principalmente los denominados fitoesteroles: β-Sitosterol, Campesterol y Estigmasterol.

◦En los hongos y levaduras se encuentra principalmente el Ergosterol.

Forma libre (agliconas esteroides), ésteres glicósidos.

Todos contienen un núcleo ciclopentanoperhidrofenantreno.

DISTRIBUCION Y ESTADO DISTRIBUCION Y ESTADO NATURALNATURAL

ColesterolColesterol

Presentan un grupo hidroxilo en el carbono 3. La mayoría de esteroles naturales poseen una cadena lateral de 8 a 10 átomos de carbono y un enlace doble en el C-5.

Ejemplos Ejemplos

NomenclaturaNomenclatura

Propiedades fisicas.Propiedades fisicas.

Membrana celular.Membrana celular.

Cholesterol

El colesterol en la membrana celular de los animales

Características estructuralesCaracterísticas estructurales

Biogénesis Biogénesis Los esteroles se derivan

biogenéticamente de la AcetilCoA vía mevalonato y escualeno.

Los esteroles vegetales tienen como precursor inmediato al cicloartenol, mientras que los animales tienen al lanosterol.

El tejido vegetal seco y molidoExtracción a temperaturas menores de 40°CCloroformo:Metanol 2:1.

Toda esta mezcla se filtra

Al filtrado obtenido se le hace partición con agua.La fase

clorofórmica contiene entonces todos los

compuestos liposolubles tales como esteroides, triglicéridos,

otros terpenoides,

ácidos grasos, etc.

Extracción método Bligh y DyerExtracción método Bligh y Dyer

Padilla, A. y col.; REV. CUB. FARM. 8, 3-19 (1974).Navía, D. A.; REV. CUB. FARM. 4, 27-35 (1970)

Esteroles libres y esterificados.

Cuando se sabe que la muestra contiene glicósidos esteroides, y se desea estudiar sus respectivas agliconas, entonces el material vegetal se extrae con alcohol o con una mezcla alcohol:agua, y el extracto obtenido se hidroliza con HCl 2M.

Existe un procedimiento a escala industrial para la obtención del colesterol de médula de bovinos. Así mismo se ha descrito un proceso de obtención de los fitosteroles a partir de la "cachaza" de la caña de azúcar.

ExtracciónExtracción

Padilla, A. y col.; REV. CUB. FARM. 8, 3-19 (1974).Navía, D. A.; REV. CUB. FARM. 4, 27-35 (1970)

Para la separación y purificación de esteroles a partir de extractos lipídicos,se emplean

Cromatografía en Columna (CC) Cromatografía en Capa Fina (CCF) sílica gel n-hexano-acetato de etilo n-Hexano-Acetato de etilo 4:1.

Reveladores incluido el de Liebermann-Burchard, uno con cloruro de berberina y carbazol-ácido sulfúrico.

Métodos de separación y purificación Métodos de separación y purificación

No siempre estas técnicas en forma aislada permiten la obtención de esteroles puros.

Mezclas de esteroles. Técnicas de separación y purificación más eficientes

como son: La CCF Argéntica (placas de sílica gel impregnadas

con una solución de nitrato de plata al 10% en acetonitrilo).

la Cromatografía Líquida de Alta Eficiencia (CLAE o HPLC en inglés) y la Cromatografía de Gases (CG).

Métodos de separación y purificación Métodos de separación y purificación

Se impregna la sílica con soluciones concentradas de Nitrato de Plata en agua:alcohol;

Los esteroles se separan sobre dicha sílica por retención diferencial de acuerdo al número de enlaces dobles C=C que contengan en su estructura

(P.ej. el ergosterol con 3 enlaces dobles es más retenido que el colesterol, el cual solo posee un enlace doble).

CCF ArgénticaCCF Argéntica

Técnicas instrumentales.Permite las mejores separaciones de mezclas esterólicas y se obtienen más rápidamente esteroles puros.

Son muy utilizadas columnas de Octadecilsilano (Fase Reversa).

Eluyentes: Metanol, mezclas Metanol:Agua, mezclas Acetonitrilo:Agua,

HPLC HPLC

CG-MSCG-MSPerfil cromatográfico por CG -MS

campesterol

estigmasterol

β- sitosterol

 ENSAYO DE LIEBERMANN-BURCHARD

En este ensayo, a una solución clorofórmica de la muestra que se analiza, se le agrega un volumen igual de anhídrido acético y una gota de ácido sulfúrico concentrado (98%). Si hay esteroles, se producen coloraciones verdes, violetas, rojas o azules.

Aunque no se conoce el mecanismo de esta prueba, es muy utilizada.

Metodos de identificación.Metodos de identificación.

Domínguez, X. A.; "Métodos de Investigación Fitoquímica". Ed. Limusa, Mexico, 1979.

El protón ligado al carbono 3 se observa a como un:

"heptete" alrededor de 3.73 ppm cuando el hidroxilo está en posición 3β.

"quintete" cuando el hidroxilo está en posición 3α.

RMN RMN 11HH

En el caso de los esteroles con enlace doble entre los carbonos 5 y 6, el protón del carbono 6 se observa como un "doblete" ancho alrededor de 5.35 ppm.

RMN RMN 11HH

En el caso de esteroles con enlaces dobles en C-5 y C-7 (esteroles con núcleo tipo ergosterol) los protones H-6 y H-7 se observan como multipletes en 5.4 y 5.5 ppm.

RMN RMN 11HH

Funciones biológicas. Se ha reportado la acción antipirética en conejos del asterosterol presente

en el ajenjo Artemisia absinthium, Compositae; antiespasmódico

Sheu, J-H. et al.; J. NAT. PROD. 59, 23-26 (1996).Koljak, R. y col., TETRAHEDRON 54, 179 (1998).Li, Y., Dias, J.R., CHEM. REV. 97, 283 (1997).

ACTIVIDAD BIOLOGICA ACTIVIDAD BIOLOGICA

Esteroles citotóxicos, especialmente esteroles oxigenados en la cadena lateral aislados de un alga roja. Phylum rodophyta.

ACTIVIDAD BIOLOGICAACTIVIDAD BIOLOGICA

Los polihidroxiesteroides de corales blandos presentan acción citotóxica.

ACTIVIDAD BIOLOGICAACTIVIDAD BIOLOGICA

Menos estudiados son los esteroides diméricos y oligoméricos, las cefalostatinas, son altamente citotóxicas y por lo tanto son agentes antitumorales potenciales.

ACTIVIDAD BIOLOGICAACTIVIDAD BIOLOGICA

Solanum melongena

En el caso de esteroles el ergosterol, son convertidos en vitamina D. Metabolismo de minerales como el calcio y fósforo,Puede ser convertida en otros análogos hidroxilados que

son activos contra la psoriasis y cáncer de tipo epitelial.

ACTIVIDAD BIOLOGICAACTIVIDAD BIOLOGICA

Zhu, G-D.; Okamura, W.H.; CHEM. REV. 95 (6) 1877 (1995).

SINTESIS Y DEGRADACION SINTESIS Y DEGRADACION MICROBIOLOGICA DE ESTEROLES MICROBIOLOGICA DE ESTEROLES

PARA PRODUCIR FARMACOSPARA PRODUCIR FARMACOSImportancia de los esteroles naturales es para la industria farmacéutica, en especial la dedicada a la producción de

medicamentos esteroides.

Conversión química y microbiológica de estigmasterol en fluorocorticoides Conversión química y microbiológica de estigmasterol en fluorocorticoides

Navía, D. A.; REV. CUB. FARM. 4, 27-35 (1970).

Medicamentos por sus propiedades antiinflamatorios e inmunosupresoras y a sus efectos sobre el metabolismo.

Proceso de hormonas esteroides a partir de los esteroles de la caña de azúcar.

Esquema del proceso de obtención de Esquema del proceso de obtención de 11-oxiesteroides.11-oxiesteroides.

Hormonas importantes en el metabolismo de carbohidratos

la figura 10 muestra el proceso de conversión de sitosterol y colesterol en esteroides

Esquema del proceso químico y microbiológico Esquema del proceso químico y microbiológico para la conversión de colesterol y sitosterolpara la conversión de colesterol y sitosterol

Anticonceptivos hormonales