NOTIUNI INTRODUCTIVE DE FARMACOGNOZIE SI FITOTERAPIE

FARMACOGNOZIA – stiinta farmaceutica care studiaza produsele medicinal de origine vegetala si animala,folosite in farmacie si in industria farmaceutica pentru obtinerea de preparate galenice sau de medicamente.

Denumirea de farmacognozie a fost folosita pentru prima data de SEYDLER in 1825 in lucrarea sa “Analecta Pharmacognosticae” ca stiinta a cunoasterii produselor medicinale de origine vegetala, minerala si animala. La inceput farmacognozia se numea “Materia medica” si se preocupa de toate produsele de origine vegetala, animala si minerala care erau folosite in scop terapeutic. Folosirea acestor produse se facea dupa fantezie, la intamplare sau conform unor canoane legate mai mult sau mai putin de religie. Introducerea lor in terapeutica se realiza in mod empiric de catre vracii triburilor, mai tarziu in Evul mediu medicii si farmacistii fiind cei care introduceau un nou produs sau care foloseau anumite remedii.

La noi in tara farmacognozia incepe sa se dezvolte odata cu infiintarea invatamantului medical si farmaceutic de catre dr. Davilla in 1856. In scoala de farmacie nou infiintata se preda “Materia medica” si “Herborizatia” aceasta capatand o baza materiala solida prin fondarea la Bucuresti in 1860 a gradinii botanice. Din acel moment farmacognozia este consemnata ca disciplina stiintifica deoarece se studiaza in facultate avand totodata o baza materiala pentru cercetare si aplicatii. Un moment important in dezvoltarea sa il constituie aparitia primei farmacopeei romane in 1862, editata de Constantin Hepites profesor de “Materia medica”. Aceasta introduce in farmacopee produse vegetale dintre care un numar de 109 sunt indigene.

Pentru cunoasterea produselor vegetale pe care le studiaza farmacognozia este necesara stabilirea acelor caractere botanice sau chimice care permite identificarea acestora.

1

Planta medicinala este specia vegetala care datorita continutului sau in anumite principii active se foloseste in tratamentul unor afectiuni umane sau animale.

Planta aromatica este specia vegetala care contine pe langa alte substante un ulei volatile cu miros aromat care constitue deseori principiu activ si care se folosesc atat in terapeutica cat si in alimentatie, cosmetica si parfumerie.

Produsul vegetal brut denumit si drog reprezinta organul sau partea de planta recoltata si uscata, mai rar in stare proaspata care se foloseste in scopul prepararii unui medicament la nivelul recepturii sau industrial.

Pentru ca o planta medicinala sa devina un produs vegetal este necesar sa treaca printr-o serie intreaga de faze de prelucrare care prevad: recoltarea, sortarea, uscarea, conditionarea, ambalarea si depozitarea.

RECOLTAREA

Recoltarea plantei medicinale sau a diferitelor organe ale plantei reprezinta prima operatie importanta pentru obtinerea produsului vegetal. Trebuie efectuata de un personal calificat sau bine instruit deoarece necunoasterea plantelor medicinale care se culeg poate conduce la accidente grave. Ex: confundarea frunzelor de Digitalis lanata cu cele de Plantago lanceolata, a fructele de Pimpinella anisum cu cele de Conium maculatum; a radacinilor de Atropa belladonna cu cele de Althaea officinalis.

Recoltarea se face in momentul in care ele contin cantitatea maxima de principii active, momentul optim fiind strans legat de dezvoltarea plantei:

- Radacinile si rizomii se recolteaza totdeauna la sfarsitul perioadei de vegetatie cand contin cea mai mare cantitate de principii active; toamna aceasta perioada se poate prelungi pana primavara. Radacinile plantelor bianuale se recolteza de la sfarsitul primului an de vegetatie (toamna

2

pana primavara) si la sfarsitul celui de – al doilea an de vegetatie (Radix Bardanae).

- Frunzele se recolteaza cand au ajuns la dezvoltarea maxima, de regula odata cu inceputul infloririi pe timp frumos cu exceptia celor care contin ulei volatil care se recolteaza pe timp noros, dar uscat.

- Florile: unele se recolteaza dupa ce s-au desfacut complet (Flores Verbasci), altele in stare de boboc (Flores Sophorae) , iar altele se recolteaza in toate stadiile de inflorire de la boboc pana la fruct (Flores Melliloti).

- Fructele si semintele se culeg la deplina lor maturitate cu exceptia fructelor dehiscente care se recolteaza inainte de maturizarea deplina pentru a se evita imprastierea lor (Semen Colchici)

- Mugurii se recolteaza primavara cand au ajuns suficient de mari, insa inainte de a se desface; se urmareste momentul in care contin cantitatea maxima de substante rezinoase fiind lipiciosi la pipait.

- Scoartele se recolteaza de obicei primavara pana la aparitia primelor frunze cand seva circula din abundenta, iar dezlipirea de pe ramuri sau tulpini se face cu usurinta.

Recoltarea nu se face niciodata pe timp polios.

SORTAREA

Sortarea este operatia de pregatire a produsului vegetal recoltat pentru uscare. In primul rand sunt indepartate corpurile straine, organele din alte plante si substante minerale (pamant, nisip).

Radacinile si rizomii se scutura de pamant, se spala la un curent puternic de apa. In cazul produselor voluminoase acestea se despica sau se taie in rondele inainte de uscare. In continuare se curate produsul vegetal de partile necorespunzatoare: frunzele – se indeparteaza cele innegrite sau mancate de insect, petiolurile

3

prea lungi, resturile de ramuri ; florile – se indeparteaza cele de culoare necorespunzatoare.

Acesta operatie se face atat inainte cat si dupa uscare.

USCAREA

Uscarea produsului vegetal se face imediat dupa sortare, de aceasta operatie depinzand in mare masura calitatea produsului vegetal. Timpul dintre momentul recoltarii si inceputul procesului de uscare nu trebuie sa depaseasca 2 – 3 ore in special pentru frunze, flori, fructe moi. Depozitarea produsului vegetal pe o perioada mai lunga inainte de uscare favorizeaza accelerarea proceselor fermentative ceea ce duce la degradarea produsului.

In planta vie exista un echilibru intre procesele metabolice de sinteza, transformare si utilizare a constituentilor celulari. Dupa recoltare odata cu schimbarea echilibrului vital incepe procesul de degradare a constituentilor celulari inclusiv a princiilor active prin reactii de hidroliza, oxidare, izomerizare, polimerizare catalizate de enzime. Aceste reactii au ca rezultat scaderea sau acumularea activitatii terapeutice a produsului vegetal. Actiunea enzimelor poate fi oprita prin scaderea continutului de apa sau modificarea timpului de conservare.

Uscarea are drept scop indepartarea excesului de apa care creeaza conditiile favorabile pentru activitatea enzimelor in general un procent de 10 – 15% umiditate a produsului vegetal ii pastreaza intacta compozitia chimica si impiedica desfasurarea reactiilor enzimatice (exceptie Folium Digitalis – umiditate sub 10%).

In general diferite organe de plante prin uscare prind intre 40 – 85% din greutatea initiala:

- Frunzele 70 – 80%

- Florile si partile aeriene 70 – 85%

- Mugurii 40 – 50%

4

- Tulpinile 50 – 65%

- Scoartele 40 – 50%

- Radacinile 60 – 65%

Consumul specific reprezinta cantitatea de produs vegetal in stare proaspata necesara obtinerii unui kilogram produs uscat cu umiditatea prevazuta de norme de calitate.

Prin uscare volumul si greutatea produsului vegetal scad, iar forma initiala se schimba. Frunzele mai subtiri se incretesc, scoartele iau forma de jgheab sau tuburi, iar suprafata rizomilor si radacinilor devine striata. Exemplu de produs vegetal care sufera de modificari in urma procesului de uscare: Papaver somniferum latexul alb scurs prin inciziile practicate in capsuleimature prin oxidare devin brun; scoarta arborilor de Cinchona (Cortex Chinae) initial este alba devine prin uscare rosie datorita proceselor de flobafenizare; in unele cazuri in procesele de fermentatie Fructele de Vanilla planifolia contin glucovanilina care este inodora prin fermentare pune in libertate vanilina cu miros caracteristic; frunzele de Theae sinensis se lasa 48h la ofilit apoi sunt rulate mecanic dupa care se zdrobesc, prin fermentare enzimele actioneaza asupra cafeinei, teofilinei si teobrominei, care se gasesc sub forma de complexe cu taninuri catehice,iar prin uscare la o temperature de 45 se produce o polimerizare a taninurilor la flobafene care dau coloratia neagra a frunzelor.

Unele produse capata un miros placut in urma torefierii (prajirii) – Coffeae semen.

Unele Frunze: Hyoscyamus niger (miros viros) Atropa belladonna, Digitalis purpurea prin uscare pierd mirosul neplacut.

Unele produse vegetale in stare proaspata sunt inodore, iar prin uscare capata un miros caracteristic (Valerianae radix).

Compusii chimici pot suferi transformari in timpul uscarii si conservarii. Frunzele de Atropa belladonna contin l – hiosciamina, care prin uscare se transforma in atropina.

Antracenozidele din scoarta proaspata la Rhamnus frangula prin uscare si conservare se oxideaza la.antrochinon – glicozide.

5

Uscarea se face pe cale naturala sau artificiala. Uscarea naturala se face in aer liber la soare sau la umbra. La soare se pot usca rizomii, radacinile, fructele, semintele, florile albe. Nu se pot expune la soare frunzele, partea aeriana si florile colorate care se decoloreaza sub actiunea luminii.

Plantele se aseaza in incaperi pe rame lasandu-se o distanta convenabila pentru aerisire si manipulare. Plantele puternic mirositoare si cele cu principii active toxice se usuca in compartimente speciale separate. Uscarea se face in poduri, hambare, cladiri special amenajate prevazute cu acoperisuri din tabla cara vara se incalzesc repede ajungand la o temperatura de 50 - 60⁰.

Uscarea artificiala prezinta o serie de avantaje:

- Produsul vegetal se usuca in timp scurt evitandu- se astfel procesele enzimatice;

- Temperatura de uscare se regleaza in functie de natura compusilor chimici obtinandu-se astfel produse vegetale cu o compozitie chimica nemodificata si aspect placut.

Uscatoriile pot fi cu sistem continuu sau discontinuu. Pot fi de tiferite tipuri: tunel, evantai, rotative, cu rame sau cu banda rulanta.

Temperatura de uscare a produsului vegetal este de 40 - 60⁰C (pentru fructele suculente; maciese, afine – temperatura este de 70 - 80⁰C, iar pentru produsele vegetale care contin uleiuri volatile temperatura este 30 - 35⁰C.

Uscarea in vid se foloseste pentru plantele aromatice care trebuie uscate repede si la o temperatura cat mai joasa (scortisoara, ceai, seminte de cacao). Se realizeaza in etuve de fonte cu pereti rezistenti. Se pot folosi de asemenea si razele infrarosii. Dupa uscare produsele nu se impacheteaza imediat deoarece se faramiteaza mentinandu -se 2 – 3 zile la umiditatea din atmosfera.

Liofolizarea este cel mai bun procedeu de uscare, apa fiind eliminata prin sublimare. Produsul vegetal proaspat (flori si fructe) este congelat la o temperatura cuprinsa intre -20 -80⁰C cand apa

6

se transforma in cristale fine dupa care urmeaza sublimarea prin cresterea temperaturii la +10 +20⁰C sub vid. In urma uscarii se obtine un produs uscat spongios de cea mai buna calitate. Procedeul este costisitor, si se aplica in special pentru produsele opaterapeutice.

STABILIZAREA produselor vegetale se realizeaza prin folosirea diverselor procedee de inactivare a sistemelor enzimatice din produsul vegetal prospat recoltat. Se folosesc mai multe procedee:

- Produsul vegetal proaspat recoltat se introduce pentru un timp scurt in alcool fierbinte la care se adauga CaCO3 pentru neutralizare.

- Produsul vegetal proaspat recoltat este inghetat si conservat in medii anhidre.

Stabilizarea se aplica in industria de extractie.

CONDITIONAREA

Conditionarea produsului vegetal cuprinde o serie de operatiuni prin care produsele vegetale uscate sunt aduse in conditiile cerute de normele de calitate. O prima operatie care se executa este cea de uniformizare a umiditatii produsului vegetal. Dupa uscare produsele vegetale au o umiditatea scazuta fiind friabile, unele dintre ele faramitandu -se la cea mai mica atingere. Pentru a preintampina aceste inconveniente dupa uscare produsele vegetale sunt pastrate 2 – 3 zile intr-o camera de depozit in care se mentine o umiditate constanta de 24 – 26%.

In aceasta perioada au loc o uniformizare a umiditatii, astfel produsele vegetale absorb apa din atmosfera si devin elastice.

O alta operatie este cea de selectionare in urma caruia produsele vegetale sunt aduse la gradul de puritate cerut de Farmacopee. Pentru aceasta se indeparteaza partile alterate, mucegaite sau degradate in timpul uscarii, corpurile straine si impuritatile mecanice (praf, pamant). De asemenea tot in cadrul

7

conditionarii produsele vegetale sunt aduse la gradul de maruntire dorit:

„ in toto” - intregi

„ concisum” - taiat

„ pulveratum” - pulverizat

Pentru taierea radacinilor si a partilor aeriene inflorite se folosesc masini, iar pentru pulverizarea produselor vegetale diferite tipuri de mori.

AMBALAREA

Ambalarea se face in functie de produsul vegetal:

• Florile in saci de hartie sau lazi captusite cu hartie

• Frunzele si partile aeriene in saci sau saltele de panza ;

• Radacinile in saci de panza.

Dupa ambalare se face marcarea care consta in stampilarea si etichetarea ambalajului. Pe eticheta se mentioneaza: denumirea stiintifica si populara, partile de planta, numarul lotului, greutatea bruta si neta, adresa unitatii producatoare, documentul care reglementeza calitatea produselor.

Produsele toxice sunt prevazute cu o eticheta cap de mort.

DEPOZITAREA

Depozitarea se face in spatii curate, uscate, bine aerisite cu o umiditate constanta si iluminare indirecta. De asemenea incaperile de depozitare trebuie sa fie amenajate si controlate pentru a nu permite accesul agentilor daunatori(soareci,insecte) In

8

timpul depozitarii produsele vegetale nu raman intr-o stare inerta ci sufera o serie de procese biochimice si transformari care sunt urmarea celor ce se instaleaza imediat dupa recoltare si in special in timpul uscarii.

Deprecierea produselor vegetale se datoreaza influentei unor factori externi (temperatura, umiditatea, aerul, lumina, poluarea microbiana) si a reactiilor chimice dirijate de enzimele proprii care au loc in interiorul celulei vegetale. Aceste reactii sunt de regula de hidroliza, oxidare, izomerizare, polimerizare sau de degradare microbiologica.

Reactiile de hidroliza au loc in produsele vegetale care contin glicozide care prin hidroliza conduc la degradarea principiilor active – inactivarea produsului (Scillae bulbus – Scilla maritima – ceapa de mare prin hidrolizarea glicozidei formeaza compusi cu o actiune mult mai redusa).

Reactiile de oxidare au loc in produsele vegetale care contin catahine, flavone cu forma de flobafene intens colorate (ceai negru) . Oxidarea produselor vegetale care contin grasimi duce la rancezirea acestora cu aparitia mirosului neplacut (Lini semen – seminte de in; Semen Sinapis – seminte de mustar).

Unele produse vegetale cu uleiuri volatile isi pierd complet mirosul ca urmare a volatilizarii uleiului(Folium Melisae – roinita sau lamaita)la altele sufera transformari cum este cazul fructelor de coriandru in stare proaspata , au miros gretos de plosnita dar care prin uscare devine agreabil.

Reactiile de izomerizare. Foarte multe principii active se gasesc sub forma de stereoizomeri optici sau geometrici, iar prin schimbarea in spatiu a unei functiuni compusii respectivi isi pot schimba activitatea sau chiar o pot pierde. (Ex. alcaloizii derivati de la acidul lisergic – (levogir)prin racemizare se transforma in acidul izolisergic(dextrogir)forma inactiva terapeutic - Secale cornutum)

Microorganismele pot sa produca transformari profunde ale componentelor chimice ale produselor vegetale.

Ex. Actiunea asupra produselor vegetale care contin cumarine cu formarea unor compusi noi, straini plantelor si care initial au produs accidente regretabile. Degradarea cumarinelor din

9

trifoiul rosu = dicumarol cu actiune anticoagulanta, trombolitica. In regiunile in care vitele mari ingerau trifoi rosu pastrat in conditii necorespunzatoare prezentau dupa ranire sau interventii chirurgicale sangerari exagerate uneori mortale.

Unele specii de Aspergillus, Penicillium, Fusarium pot sa sintetizeze unele substante derivate din metabolismul lor denumite generic aflatoxine si care au o actiune foarte complexa fiind toxice, teratogene, mutagene. Actiunea toxica si cea cancerigena se adreseaza cu predilectie ficatului inducand carcinoame hepatocelulare. In cazul organismului unam severitatea actiunii toxice variaza in functie de diferiti factori: varsta, starea de sanatate, durata expunerii si cantitatea de micotoxina ingerata.

Substantele preferate de tulpinile aflatoxinformatoare sunt : amidonul, fructele si frunzele uscate, ceaiul, cacao, graul, porumbul, arahidele, soia, susanul, nucile de cocos, sucurile de fructe. Aflatoxinele sunt substante rezistente (pana la o temperatura de130⁰C), insensibile la lumina sau radiatii ultraviolete si pot fi distruse doar de oxidanti puternici. Din acest motiv prezenta lor in produsele vegetale sau in produsele finite obtinute prin extractia unor droguri contaminate nu este admisa.

Produsele vegetale folosite in farmacii si in industria farmaceutica sunt aprobate de Ministerul Sanatatii si se impart in doua grupe:

Produse vegetale oficinale inscrise in FRX;

Produse vegetale neoficinale folosite in industria farmaceutica sau sub forma de ceaiuri. Denumirea , descrierea si calitatea acestor produse sunt reglementate prin norme interne sau fise tehnice.

Pentru denumirea stiintifica a unui produs vegetal se foloseste nomenclatura binara in limba latina.

In majoritatea tratatelor, manualelor de farmacognozie (cu exceptia Farmacopeei) primul cuvant indica organul plantei, iar al doilea genul sau specia de la care provine.

In Farmacopee primul cuvant este rezervat denumirii genului sau speciei producatoare, iar ultimul cuvant indica organul sau organele plantei.

10

- Menthae folium (Mentha piperita)

- Hyperici herba (Hypericum perferatum)

- Crataegi folium cum flores (Crataegus monogyna)

- Valerianae rhizoma cum radicibus (Valeriana officinalis)

Uneori denumirea produsului indica forma acestuia sau modul de prelucrare:

- Ipecacuanthae radix inelata minor – radacinile au un aspect monofiliform (sirag de margele)

- Ipecacuanthae radix inelata major – radacinile au un aspect mai putin inelat.

- Liquiritiae radix mundata (decorticata)

- Liquiritiae radix nonmundata (nedecorticata)

Unele denumiri cuprind particularitati legate de culoare ;

- Saponariae rubrae radix (Saponaria officinalis) – la exterior estebrun-roscata, la interior este alba

- Saponariae albae radix (Gypsophila paniculata)- la exterior este albicioasa,la interior este alba

La unele produse nu se respecta nomenclatura binara fiind folosite alte denumiri decat cele ale regnului sau speciei producatoare:

- Cynosbati fructus –fructele false ale unor specii de Rosa :Rosa canina,Rosa glauca

- Opium –Papaver somniferum

- Secale cornutum – scleratii ciupercii Claviceps purpurea.

Taxanomia vegetala reprezinta sistemul de clasificare a speciilor vegetale de la cele inferioare la cele superioare dupa caracterele morfologice si cele anatomice.

11

Deoarece un numar mare de specii nu se incadreaza din punct de vedere morfologic neputand fi clasificate dupa acest criteriu a inceput sa se apeleze la proprietati sau caractere chimice si s-a ajuns cu timpul la conceptul de taxanomie chimica, astazi termenul general utilizat „chemotaxonomie”

CLAS IFICAREA

In studiul farmacognoziei se folosesc mai multe criterii de clasificare a produselor vegetale:

1.Clasificarea taxonomica;

2.Clasificarea morfologica – grupeaza produsele vegetale dupa organul de planta folosit (radacini, rizoame, scoarte, frunze, flori);

3.Clasificarea farmacodinamica sau farmacoterapeutica – grupeaza produsele vegetale dupa actiunea lor farmacodinamica sau folosirea lor in terapeutica;

4. Clasificarea chimica – grupeaza produsele vegetale dupa natura chimica a principiilor active raspunzatoare de actiunea farmacodinamica si utilizarea lor terapeutica. Acest criteriu este folosit de cea mai mare parte a tratatelor moderne de farmacognozie.

In cadrul cursurilor de farmacognozie clasificarea produselor vegetale se face tinand seama de structura chimica a principiilor active si originea lor biosintetica.

Toate substantele existente in produsele vegetale isi au originea in metabolismul glucidelor acestea fiind rezultate din procesul de fotosinteza :

6CO2 + 6H2O C6H12O6 +6O2

12

energi

clorofila

Din ciclul fotosintezei prin intermediul acidului piruvic, al acetil coenzimei A si a ciclului Krebs printr –o multitudine de reactii biochimice se formeaza principiile active care intra in componenta produselor vegetale.

Principiile active se impart in 4 grupe:

1. Principii active rezultate din procesul de fotosinteza;

2. Principii active derivate din acidul piruvic prin intermediul acidului fosfoenol – piruvic;

3. Principii active derivate din metabolismul acizilor aminati;

4. Principii active derivate ale metabolismului acetilcoenzimei A.

Tinand cont de legaturile biogenetice ale principiilor active produsele vegetale vor fi clasificate astfel:

A Derivati ai ciclului fotosintezei:

Produse vegetale ce contin glucide:

• Oze si holozide;

• Poliholozide;

• Coloizi ozogeni

B Derivati ai acidului sikimic

Acidul sikimic este un produs biogenetic intermediar care se formeaza din acidul piruvic prin intermediul acidului fosfoenolpiruvic. El reprezinta prima modalitate de formare a nucleului aromatic:

13

1. Produse ce contin heterozide cu nucleu aromatic;

2. Produse ce contin derivati de fenil – metan : - taninurile;

3. Produse ce contin derivati de fenil – propan:

- Derivatii acizilor polifenolcarboxilici;

- Cumarine;

- Lignane

- Flavonoide.

C Derivati ai metabolismului aminoacizilor :

1. Produse cu alcaloizi derivati de la;

-glicocol

-triptofan

-fenilalanina

-lizina-ornitina

alcaloizii derivati ai acetilcoenzimei A sunt alcaloizi terpenoidici

2. Produse ce contin tioglicozide (glicosinapide);

3. Produse ce contin heterozide cianogenetice.

D Derivati de acetilcoenzima A:

1. Produse ce contin acizi grasi:

– Lipide

– Glicorezine

14

2. Produse ce contin antraderivati;

3. Produse ce contin terpenoide:

– Uleiuri volatile;

– Monoterpene nevolatile;

– Principii amare;

– Saponozide;

– Heterozide cardiotonice;

– Rezine si balsamuri.

15