1 Uvod u Farmakognoziju

1

UVOD U FARMAKOGNOZIJU

Prof. dr. sc. Sanda Vladimir-Kneževi ć

Zavod za farmakognozijuFarmaceutsko-biokemijski fakultetSveučilišta u Zagrebu

prou čava ljekovite sirovine (tvari) prirodnog podrijetla

naziv uveo C. A. Seydler koji je svoj rad nazvao “ Analecta pharmacognostica”

(Halle, 1815.)

Farmakognozija

Pharmacognosy... od gr čkih rije či

farmakon farmakon farmakon farmakon (lijek ili otrov)

+

gnosis gnosis gnosis gnosis (znanje, poznavanje)

FARMAKOGNOZIJA“najstarija moderna znanost”

jedna od najstarijih farmaceutskih disciplina

Sanda Vladimir-Knežević: Farmakognozija I

2

Biologija

Farmakologija Kemija

Multidisciplinarnost – važno obilježje farmakognozije

Tvari prirodnog podrijetla prou čava s razli čitih aspekata


DESKRIPTIVNA BOTANIČKA DISCIPLINA

KEMIJSKI ORJENTIRANA DISCIPLINA

Kemija prirodnih spojeva

Biološka istraživanja

Biotehnologija

FARMAKOGNOZIJA u 21. st.

Proizvodnja lijekova iz prirodnih sirovina

nove metodologije (npr. biotehnologija)

Otkrivanje vodećih spojeva za

istraživanje i razvoj novih lijekova

Ispitivanje valjanosti prirodnih ljekovitih pripravaka:

učinkovitost, kakvoća, sigurnost primjene

PRIRODNI PRODUKTI IZ:

nižih i viših biljakainsekata i drugih životinja

morskih organizamamikroorganizama

prva polovica 20. st

druga polovica 20. st.


3

niže i više biljke

morske organizme

insekte i druge životinje

mikroorganizme

Što prou čava farmakognozija?


Ljekovite droge (droge)

prirodne ljekovite sirovine

Farmakognozija

znanstvena primijenjena

hrv. drogeeng. drugs

(crude drugs) njem. Drogen

Podrijetlo riječi “droga” nije sa sigurnošću utvrñeno. Moguća su sljedeća objašnjenja:

a) droge su najčešće u suhom stanju, a riječ drug ili droh u starogermanskom znači suh

ili

b) riječ potječe iz arapskog jezika (dova znači ljekovito sredstvo)

Meñu prirodnim ljekovitim sirovinama najviše je onih b iljnog podrijetla.

biološki aktivne tvariodgovorne za terapijski učinak ukoncentrirane su u pojedinim dijelovima živog organizma ili u razli čitim izlu čevinama


4

farmakognozijska rje čnička gra ña bogata i raznolika, a farmakognozijski izri čaj često poseban

Farmakognozijamultidisciplinarna

utjelovljuje prirodne i medicinske znanosti


Salvia officinalis L.

hrv. kadulja, ljekovita kadulja (ostali pučki nazivi: žalfija, slavulja, pelin...)eng. Sage, Garden Sagenjem. Salbei

Svaka zemlja ima svoje pučke nazive, a u pojedinim krajevima iste zemlje jedna biljka ima nekoliko naziva. Stoga se

ljekovite droge ozna čuju latinskim nazivima.

Salviae folium

biljni rod dio biljke

Hrvatski ljekarni čki nazivi biljnih droga takoñer su najčešće dvočlani (npr. anišev plod). Nazivi se u pravilu tvore od posvojnog pridjeva (oznaka biljne vrste) i imenice (odnosi se na biljni dio).

Postoje i primjeri opisnih naziva gdje se dodatno rabe pridjevi (npr. list paprene metvice).

Kad se javljaju jezične poteškoće pogodna je tvorba naziva kao sveza imenice s imeničkom dopunom u posvojnom genitivu (npr. list velebilja).

lat.salvare - lijeciti ili spasitilat. officinalis – ljekovit, apotekarski

kaduljin list

Ph. Eur.: Sage leaf Salviae officinalis folium list ljekovite kadulje


5

folium – list (folia – listovi)flos – cvijet (flores – cvjetovi)herba – zelen (herbae – zeleni)radix – korijen (radices – korijenje)rhizoma – podanak (rhizomata – podanci) fructus – plod (fructus – plodovi)semen – sjemenka (semina – sjemenje)cortex – kora (cortices – kore)bulbus – lukovica i dr. koje se rjeñe koriste

PrimjeriAlthaeae folium – list (običnog) bijelog sljeza Matricariae (Chamomillae) flos – kamiličin cvijet Thymi herba – timijanova zelenRadix althaeae – korijen (običnog) bijelog sljezaAnisi fructus – anišev plodLini semen – sjemenka lana, laneno sjemeQuercus cortex – hrastova kora

Ljekovite biljne droge i njhovi nazivi


Folium - list

Salviae officinalis folium - list ljekovite kadulje

leaf

Osušeni listovi biljne vrste Salvia officinalis L. (ljekovita kadulja) iz porodice Lamiaceae (usnače)

Flos - cvijetflower

Malvae flos – cvijet crnog sljeza

Osušeni cvjetovi biljne vrste Malva sylvestris L. (crni sljez) iz porodice Malvaceae (sljezovi)

drogu mogu činiti i pupoljci

Caryophylli flos – klinčićev cvijet


6

Herba - zelen

herb

Hyperici herba -zelen gospine trave

Osušeni cvatući vršni dijelovi vrste Hypericum perforatum L. (gospina trava) iz porodice Hypericaceae (pljuskavice)

Droga se ponekad može ozna čavati i kao

“summitas”

Absinthii summitas -vršni dijelovi pelina


Radix - korijen

root

Althaeae radix -

korijen (obi čnog ) bijelog sljeza

Osušen korijen biljne vrste Althaea officinalis L. (obični bijeli sljez) iz porodice Malvaceae(sljezovi)

Rhizoma - podanak

rhizome

Tormentillae rhizoma

podanak uspravne petoprste (srčenjakov podanak)

Osušen podanak biljne vrste Tormentilla erecta (L.) Räuchel –

uspravna petoprsta (Potentilla toementilla Neck. – srčenjak) iz

porodice Rosaceae (ruže)


7

Fructus - plod

fruit

Foeniculi fructus -komora čev plod

Zreli osušen plod biljne vrste Foeniculm vulgare Mill. (komorač) iz porodice Apiaceae (štitarke)

Semen – sjemenka, sjeme

seed

Lini semen

lanene sjemenke, laneno sjeme

Zrele osušene sjemenke biljne vrste Linum usitatissimum L. var.

macrospermum (lan pitomi) iz porodice Linaceae (lanovi)


Cortex - korabark

Frangulae cortex -krkavinina kora

Osušena kora biljne vrste Rhamnus frangula L. (krkavina) iz porodice Rhamnaceae (krkavine)


8

Oblici ljekovitih droga u farmaciji

1. cijele droge ( totum, in toto)

2. sasje čene (concisum)

3. usitnjene u prašak ( pulveratum. in pulvere, drogae pulverate)

lat. totalis – cio, čitav, cjelokupanlat. concisus – izrezan, sasječenlat. pulvis – prah, prašina

1. 2. 3.


Ekstrakcija• proces odjeljivanja sastavnica iz droga na temelju različite topljivosti u otapalu kojim se ekstrakcija vrši

• uključuje dva istovremena procesa:

a) ispiranje

b) difuziju

9

Extracta fluida

Extracta spissaExtracta sicca

Ekstrakti (iscrpine ) – koncentrirani pripravci tekuće, krute ili guste konzistencije; dobiveni uglavnom iz droga biljnog i animalnog podrijetla; dobivaju se maceracijom, perkolacijom ili drugim pogodnim validiranim metodama koristeći etanol ili drugo prikladno otapalo.

Tekući ekstrakti (odnos droge i otapala 1:1)

Gusti ekstrakti (suhi dio najmanje 70%)

Suhi ekstrakti (suhi dio najmanje 95%)

lat. extractumeng. extract

lat. fluidus, spissus, siccus (Extractum fluidum, Extractum spissum, Extractum siccum)Sanda Vladimir-Knežević: Farmakognozija I

Maceracija (jednostavna)Vrtložna maceracija

Ekstraktori u industriji

Nekontinuirana ekstrakcija

10

Kontinuirana ekstrakcija

Perkolacija Soxhlet-ekstrakcija

Ukoncentriravanje ekstrakata

11

Sušenje ekstrakata

Prirodne ljekovite tvari

1803. izoliran morfin iz opija

počelo novo razdoblje u povjesti farmacije(farmakognozije) i medicine

ubrzan razvoj organske kemije u 19. st. omogućio izolaciju brojnih biljnih spojeva koji su služili za proizvodnju lijekova, kao vodeći spojevi za polusintezu novih lijekova ili samo kao model za potpunu sintezu

Papaver somniferum L. (vrtni mak)

Papaveraceae

morfin

ALKALOIDI – prvi otkriveni i izolirani

20. st. obilježilo je otkriće lijekova životinjskog podrijetla (hormoni, vitamini) te otkriće penicilina čime mikroorganizmi postaju značajan izvor lijekova


12

Taxus brevifolia Nutt.

paklitaksel (diterpenska struktura)

0,01-0,04 % paklitaksela u kori

(biljka sporo raste; za dobivanje 1 kg supstancije treba 9000 kg kore tj. 2000-3000 stabala; šest stogodišnjih stabala dovoljno za lije čenje jedne osobe)

National Institutes of Health, USA

istra žen antitumorski u činak 35 000 biljnih vrsta

Sanda Vladimir-Knežević: IBPP

Taxol ®

citostatik u terapiji raka dojke i jajnika

lijek se dobiva semisintetskim postupkom iz 10-deacetil-bakatina III -spoja izoliranog iz listova vrste Taxus

baccata L. i srodnih vrsta (0,1 %)

Taxus baccata L.

Sanda Vladimir-Knežević: IBPP

13

METABOLITI

primarni sekundarni

PRIMARNI METABOLITI

• produkti primarnog metablizma

• prisutni u svim stanicama

• imaju važnu ulogu u osnovnim metaboli čkim procesima, neophodni za život stanice

• ugljikohidrati, proteni, masti i nukleinske kiselin e


SEKUNDARNI METABOLITI

• produkti sekundarnog metablizma

• nisu prisutni u svim, ve ć samo u odreñenim organizmima

• nisu primarno potrebni za život, nagomilavaju se i zatim odlažu u vakuole ili se posve izlu čuju iz stanica

• velik interes za njihov biološki u činak na druge organizme (primjerice farmakološki aktivne tvari)

• alkaloidi, flavonoidi, terpeni,...

• “natural products” ( bioaktivni prirodni produkti)

• grañevne jedinice sekundarnih metabolita produkti su pr imarnog metabolizma


14

moderna klasifikacija prema na čelu biosinteze

Bioaktivne prirodne tvari

(time ih svrstavamo u prirodni sklop i naglašavamo važnost poznavanja biosinteze u procesu otkrivanja novih lijekova)

Pregled osnovnih puteva u biosintezi bioaktivnih biljnih sastavnica


1. Ugljikohidratia) monosaharidi b) disaharidic) polisaharidi (škrob, inulin, celuloza, agar, alginska kiselina, sluzi)

2. Tvari nastale biosintezom preko šikiminske kisel ine

a) galna kiselina i trjeslovineb) aromatske aminokiseline (fenilalanin, tirozin, triptofan)c) fenilpropani- tipični fenilpropani (u eteričnim uljima: anetol, cimetni aldehid, eugenol) - kumarini (kumarin) i furanokumarini (psolaren)- tvari nastale iz fenilpropana skraćivanjem bočnog lanca (vanilin)


15

3. Tvari nastale biosintezom iz acetata

a) masne kiseline

b) masti i voskovi

c) fosfolipidi

d) eikosanoidi (prostaglandini, trombooksani, leukotrieni)

e) poliketidi

• nastali iz acetata ili propionata (antrakinioni, grizeofulvin, aflatoksini, makrolidi, tetraciklini)

• poliketidi miješanog biogenog podrijetla (flavonoidi, flavonolignani, ansamicinski antibiotici, rotenoidi)

f) izoprenoidi - tvari nastale iz izopentenil-difosfata (IPP)• monoterpeni • seskviterpeni • diterpeni • triterpeni i steroidi• tetraterpeni



16

4. Tvari nastale biosintezom iz aminokiselina

• proteolitički enzimi (papin, bromelain), • lektini• zmijski otrovi • glikopeptidni antibiotici (vankomicin) • β-laktamski antibiotici (penicilini, cefalosporini)• cijanogeni glikozidi• glukozinolati (sinigrin, sinalbin)

5. Alkaloidi

Nastaju iz aminokiselina, ali često i iz drugih prekursora (terpena ili steroida)



17

Osnovna podjela sekundarnih metabolita koje ćemo pru čavati u Farmakognoziji 1

1. Poliketidi i masne kiseline

2. Terpeni i steroidi

3. Fenilpropani

4. Alkaloidi

5. Odreñene aminokiseline i peptidi

6. Odreñeni ugljikohidrati


Documents

1 Uvod u Farmakognoziju