Principi attivi e monografie

Glicosidi cardiaci

I glicosidi cardiaci sono una classe di composti sicuramente molto importante. In particolare la loro azione si esplica a livello della fibra muscolare di lavoro e sul sistema di conduzione del miocardio. Presentano per questo motivo un grande interesse terapeutico. Per questa loro specifica azione sono considerati tra i più importanti farmaci di origine naturale finora noti.

Diffusione

Sono contenuti in un gruppo numeroso di piante che appartengono a famiglie botaniche differenti e che spesso crescono in zone lontane e diverse per caratteristiche climatiche. Tra le più importanti ricordiamo:

• Digitalis, circa 20 specie diverse, piante erbacee appartenenti alla famiglia delle Scrofulariaceae.
• Strophanthus.
• Adonide.
• Mughetto e altre piante.

Storia

Le droghe ricavate da queste piante di diversa origine sono comunemente definite “digitaliche”, dal nome della digitale, che rappresenta la pianta terapeuticamente più importante.

Struttura chimica

Gli agliconi dei glucosidi digitatici sono steroidi a 23 o 24 atomi di carbonio. Il legame glicosidico impegna sempre l’ossidrile in posizione 3. E così come le saponine parliamo di molecole che posseggono una, due, tre o quattro molecole zuccherine ad esse legate.

Identificazione, separazione e caratterizzazione

Vi sono sempre dei test preliminari, attraverso reazioni cromatografiche della porzione agliconica.

• Reazione di Kiliani, soluzione di solfato ferrico in acido solforico concentrato; a contatto con questa soluzione tracce di glucosidi contenenti la gitossigenina fanno apparire una colorazione dapprima gialla, poi rossa e infine violacea.

La separazione e la determinazione dei singoli glucosidi possono essere ottenute attraverso elettroforesi o meglio con HPLC.

Genere Digitalis

Tra le numerose specie Digitalis che appartengono alla famiglia delle Scrofulariaceae le più note sono la Digitalis purpurea e la Digitalis lanata. La Digitalis purpurea ha una fioritura tra luglio e agosto. Tradizionalmente, come prescritto in molte Farmacopee, le foglie vanno raccolte prima della fioritura, nel secondo anno di vegetazione.

Importante nel condizionare il contenuto in principi attivi è il modo di raccolta e la successiva conservazione: dopo la raccolta le foglie devono essere seccate il più rapidamente possibile a temperatura di circa 60 °C e subito dopo conservate in contenitori a tenuta d’aria e protette dalla luce. L’umidità non deve superare il 6%. Un’essiccazione lenta favorirebbe la distruzione enzimatica dei principi attivi.

La droga è costituita dalle foglie essiccate della Digitalis purpurea. La droga ha odore caratteristico molto debole e sapore amaro. Dalle foglie di digitale purpurea sono stati estratti numerosi acidi organici, sali minerali, pigmenti, glucosidi ed enzimi. I glucosidi, tutti di natura steroidea, appartengono a due classi: i principi cardiocinetici e quelli inattivi sul miocardio, tra cui sono da ricordare le saponine.

I glucosidi cardiaci della Digitalis purpurea derivano da due tipi di agliconi: la digitossigenina e la gitossigenina. Nella foglia fresca i principi attivi si trovano sotto forma glucosidica più complessa che nella foglia secca: i purpureaglucosidi A e B e la glucogitalossina.

Per azione enzimatica idrolitica, è staccata una molecola di glucosio terminale nella catena glucidica e si formano i glucosidi secondari, quelli utilizzati in terapia: la digitossina dal purpureaglucoside A, la gitossina dal purpureaglucoside B e la gitalossina dalla glucogitalossina. Anche dalla Digitalis lanata otteniamo dalla lanatoside A la digitossina, dalla lanatoside B la gitossina e dalla lanatoside C la digossina.

La Digitalis è considerata una pianta estremamente tossica, il suo impiego deve avvenire sotto stretto controllo medico poiché alcuni effetti collaterali soprattutto dovuti all’intossicazione di digitale possono essere abbastanza considerevoli: effetti gastrointestinali, effetti neurologici.

Usi terapeutici

Usi terapeutici: scompenso cardiaco congestizio, fibrillazione atriale e flutter atriale. L’insufficienza cardiaca può essere descritta come l’incapacità del cuore a pompare il sangue con una gittata adeguata alle esigenze metaboliche dei tessuti. Questo è il risultato diretto di una ridotta contrattilità dei muscoli cardiaci, specialmente quelli dei ventricoli. La gittata cardiaca diminuisce ed il volume di sangue del cuore aumenta.

I glucosidi cardiaci sono in grado di normalizzare la maggior parte di questi sintomi e complicazioni.

• Effetti meccanici sul cuore: aumento della forza contrattile per aumento della concentrazione di ioni calcio in prossimità delle proteine contrattili.
• Effetti elettrici sul cuore: iniziale prolungamento del potenziale d’azione.

Un eccesso di glucosidi digitatici produce una grave tossicità cardiaca con pericolose aritmie.

Polifenoli

I polifenoli rappresentano una classe di molecole molto abbondanti in natura, se ne conoscono più di 8000 caratterizzati dalla presenza di anelli aromatici con una o più funzionalità ossidriliche. I polifenoli costituiscono il gruppo di composti antiossidanti più abbondanti nella dieta umana. Grosso modo li suddividiamo in gruppi diversi in base al numero di cicli aromatici e agli elementi strutturali ad essi legati:

• Acidi fenolici: ne fanno parte gli acidi benzoici come l’acido gallico e gli acidi idrossicinnamici come l’acido caffeico, ferulico, cumarico.
• Flavonoidi: flavoni, isoflavoni, flavonoli, flavanoni.
• Gli stilbeni: polifenoli a struttura non flavonoica, il cui rappresentante è il trans-resveratrolo.
• Lignine.

I polifenoli sono molto studiati per la loro attività antiossidante strettamente connessa all’attività antinfiammatoria anche all’attività antiproliferativa ma anche antivirale e antiallergica.

Flavonoidi

I flavonoidi sono il gruppo di fenoli più diffusi in natura e si possono definire derivati dal flavone, del flavonolo e del flavonone caratterizzati dal possedere una colorazione gialla da cui il nome dal latino “flavus” ossia giallo. I flavonoidi sono comuni in alcune famiglie di piante: le Rutaceae, le Composite, le Umbellifere, le Leguminose e vengono molto utilizzati come marcatori tassonomici. Ovvero sono quelle molecole che vengono a diventare davvero utili proprio per la classificazione di una determinata famiglia.

Scheletro base

Lo scheletro base di un flavonoide è costituito da 15 atomi di carbonio distribuiti in C6 che è il primo anello aromatico, anello A, in C3 il secondo anello un eterociclo ossigenato, anello C, e l’altro C6 che sono gli atomi dell’altro anello aromatico, anello B. Ovvero due anelli aromatici, anelli A e B, separati da una catena a tre atomi di carbonio, anello C. Su tale scheletro sono disposti ossidrili in genere in posizione 3, 5, 7 e 4’.

Agliconi ed eterosidi

Possiamo ritrovare i flavonoidi nella pianta come: agliconi, che sono una porzione non zuccherina della molecola. Eterosidi, sostanze derivate dalla combinazione tra il gruppo riducente di uno zucchero ed un aglicone, porzione non zuccherina.

Quindi, possiamo trovare legate alla molecola degli zuccheri con una singola molecola di zucchero oppure due o più in posizioni differenti 3, 5, 7. È stata studiata la localizzazione di queste molecole, ma non è chiaro il motivo per cui le piante arrivano a produrle, ma generalmente gli agliconi sono più abbondanti nei tessuti legnosi, fusto, rami e radici, mentre gli eterosidi sono più comuni nei fiori, nei frutti e nelle foglie.

Le classi dei flavonoidi

La grande famiglia dei flavonoidi è caratterizzata e suddivisa in 9 classi: flavoni, isoflavoni, flavonoli, flavanoni, catechine, leucoantocianine, antocianine, calconi, auroni.

I flavoni hanno un anello aromatico in posizione 2, il doppio legame in posizione 2-3 ed il gruppo carbonilico in posizione 4.

Gli isoflavoni hanno l’anello aromatico in posizione 3, il doppio legame in posizione 2-3 ed il gruppo carbonilico in posizione 4.

Il flavonolo ha l’anello aromatico in posizione 2, il doppio legame in posizione 2-3 ed il gruppo ossidrilico in posizione 3 mentre il gruppo carbonilico in posizione 4.

I flavanoni hanno l’anello aromatico in posizione 2 ed il gruppo carbonilico in posizione 4.

Le catechine hanno l’anello aromatico in posizione 2 e mancano del doppio legame in posizione 2-3 e manca del gruppo carbonilico in posizione 4.

Le leucoantocianine hanno l’anello aromatico in posizione 2, un ossidrile in posizione 3-4 e manca del gruppo carbonilico in posizione 4.

Estrazione

Data la grande varietà e le differenti caratteristiche chimico-fisiche dei costituenti di questa famiglia di flavonoidi non possiamo descrivere un metodo singolo di estrazione. Poiché alcuni di essi sono solubili in acqua e in etere mentre altri sono solubili in etere e in alcol ed altri ancora sono solubili in acqua e insolubili in etere.

In genere nell’estrazione di droghe fresche si usa metanolo o etanolo mentre per le droghe essiccate si usa etanolo a 80 °C e molto utilizzata è la macerazione ma anche estrazioni con ultrasuoni.

Procedimento: utilizzando la macerazione possiamo lasciare a macerare la pianta con etere di petrolio, oppure esano, solvente poco polare. Poiché sia gli eterosidi sia gli agliconi sono insolubili in tale solvente riusciamo ad eliminare ed estrarre la clorofilla e tutte le sostanze lipofile, acidi grassi, steroli ecc., che sono interferenti, evitiamo così di arricchire un estratto di molecole che non ci interessano. Successivamente facciamo filtrare l’etere di petrolio e riusciamo ad isolare i flavonoidi utilizzando un solvente idroalcolico.

Identificazione e caratterizzazione

Passiamo così all’identificazione utilizziamo il test alla Cianidina di Willstätter che sfrutta le reazioni cromatiche. Evidenzia, mediante riduzione con magnesio in ambiente cloridrico, composti aventi il nucleo del gamma-benzopirone. Questo metodo fornisce colorazioni differenti a seconda del tipo di flavonoide:

• Flavoni: colorazione giallo-arancio.
• Flavonoli: colorazione dal rosso al cremisi.
• Flavononi: colorazione dal cremisi al magenta.

Se aggiunto acido cloridrico concentrato all’estratto etanolico che contiene calconi e auroni diventa rossa.

Antocianine: possono essere identificate con acido cloridrico al 1% freddo, seguita da ebollizione. Il colore varia da arancio-rosso a blu-rosso. Sono test preliminari e sono abbastanza complesse e laboriose.

Per la separazione utilizziamo molto l’HPLC, cromatografia liquida ad alta pressione, per separare sostanze strutture complesse come flavonoidi. Per la caratterizzazione abbiamo la spettrometria di massa e la risonanza magnetica nucleare.

Ruolo biologico

Protezione contro funghi, parassiti erbivori e patogeni. Contrariamente a queste azioni alcuni flavonoidi hanno dimostrato di influenzare la ricerca di nutrimento da parte di alcuni insetti, ne è un esempio l’isoquercitina importante stimolante per la ricerca di cibo da parte del baco da seta.

Proprietà antiossidanti e di chelazione dei metalli determinando una riduzione della probabilità di fotossidazione di alcuni composti in condizioni di elevata intensità luminose. Caratteristiche spettrali tali da agire da schermo nei confronti delle radiazioni UV. Contribuiscono al colore dei fiori e dei frutti e conseguentemente influenzano l’impollinazione dei fiori la dispersione dei semi.

Proprietà biologiche

I flavonoidi sono compos