Farmacognosia

DALLA DROGA AI PRINCIPI ATTIVI

Isolamento dei principi attivi

Preparazione della droga Estrazione dei principi attivi

! ↑!

Frazionamento bioguidato!

☞ PREPARAZIONE DELLA DROGA

La droga può essere usata

a. FRESCA: spremitura → compressione → centrifugazione

b. SECCA: frantumazione → triturazione → polverizzazione

a. Droghe FRESCHE

Durante la speremitura la droga viene sottoposta a pressione in modo da far lacerare il tessuto

e farne uscire il contenuto. Usata per ottenere succhi, oli essenziali ed oli vegetali. Viene usata

spesso anche la centrifugazione in apposite centrifughe separatrici.

I liquidi ottenuti per spremitura o centrifugazione devono essere lasciati decantare e poi filtrati.

b. Droghe SECCHE

La frantumazione consiste nel ridurre il materiale vegetale in frammenti più o meno grossi. Si

usano trinciatrici, macine, macine a coltelli rotanti, frantumatoi a cilindri o a lame, grattuggie

rotanti. Devono essere fatti di materiali non porosi e di facile pulizia (acciaio inox o materiale

plastico). Un particolare tipo di frantumazione è la criofrantumazione, un processo che avviene a

freddo per evitare il calore prodotto dall attrito durante la frantumazione classica.

L abbassamento della temperatura viene ottenuto mediante azoto liquido -196 C che viene

iniettato sulla droga secca rendendola fragile e poi fatto circolare esternamente al frantumatore

per assorbire il calore d attrito. La polvere che si ottiene è definita TOTUM e puo essere

setacciata fino ad ottenere granuli di 125u.

La triturazione consiste nel ridurre una droga non particolarmente dura o consistente in

particelle minute. Si applica a droghe erbacee, foglie, fiori, gemme, bulbi, tuberi, frutta. Si ottiene

mediante omogeneizzatori a coltelli rotanti, taglierine. La droga va conservata in recipienti di

vetro od acciaio. La carta o il cartine così come la plastica possono assorbire i principi attivi.

La polverizzazione consiste nel ridurre in polvere le droghe frantumate o triturate. Si ottiene

una droga di finezza estrema che facilità l estrazione di principi attivi. Si opera su droghe che

devono essere perfettamente secche. Si usano apparecchi elettrici per polverizzare,

micronizzare e setacciare. La polvere è l estratto grezzo. 147

☞ ESTRAZIONE dei PRINCIPI ATTIVI!

L estrazione è un metodo di separazione nel quale il materiale, solido o liquido, viene messo a

contatto con un solvente per trasferire uno o più componenti nel solvente.

Tra i fattori principali che vengono che influiscono sull estrazione vi sono:

a. Trattamento preliminare della droga: droghe sminuzzate o polverizzate facilitano la

penetrazione del solvente

b. Tipo di solvente usato: si sceglie in base alla natura chimimica del principio attivo che si vuole

isolare. Vale sempre la regola il simile scioglie il simile .

c. Temperatura di estrazione

d. Temperatura di esecuzione

Il metodo di estrazione si sceglie in base al tessuto da estrarre e ai principi attivi da estrarre.

Ricordare brevemente l estrazione con fluidi supercritici che oggi sostituisce spesso la classica

estrazione con solvente. I fluidi supercritici come la CO2 sono comunemente usati.

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La MACERAZIONE si pratica ponendo a bagno la droga secca frantumata, sminuzzata o

polverizzata in un liquido a temperatura ambiente in un recipiente chiuso. Se la T è fra 30 e 50 C,

l operazione si dice DIGESTIONE, l'uso di uno o dell'altro dipende dalle caratteristiche chimico-

fisiche del principio attivo. Con la digestione aumenta la resa del processo perchè passa più

principio attivo, ma bisogna essere sicuri che il principio attivo sia resistente alle T.

Liquido usato: alcool/etere/aceto

Tempo: in media una settimana, ma varia a seconda della droga

Il residuo insolubile si dice feccia.

La macerazione si usa quando:

- la droga contiene sostanze volatili che andrebbero disperse con T elevata.

- si vuole fare un estrazione selettiva di fitocostituenti rispetto ad altri meno solubili.

- il solvente è di natura tale che si altera scaldandolo.

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La PERCOLAZIONE consiste nel far passare il solvente

attraverso uno strato uniforme di droga polverizzata,

preventivamente sottoposta a macerazione.

Procedura

- polverizzazione della droga

- umidificazione della droga con il solvente di estrazione

- sistemazione della droga nel percolatore in strato

uniforme

- riempimento del percolatore con solvente

- macerazione per 24-48 h

- percolazione della droga con il solvente.

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La DISTILLAZIONE consiste nel sottoporre un liquido ad ebollizione per raccogliere in un altro

recipente i liquidi resi volatili con il riscaldamento.

Possiamo distinguere tra:

a) distillazione a pressione ridotta o sottovuoto: si opera dopo aver tolto mediante una pompa

l aria. Questo abbassa la pressione interna e quindi la T di ebollizione. Viene utilizzata per

liquidi o sostanze che si decompongono ad alta T.

b) distillazione distruttiva: è la distillazione a secco di sostanze organiche alla scopo di

effettuarne la scissione in composti semplici e di isolarne i costituenti volatili.

c) distillazione frazionata: distillazione effettuata a T differenti per raccolta in frazioni separate

dei vari componenti una miscela che hanno punti di ebollizione distanziati 148

d) distillazione molecolare: si va evaporare in vuoto spinto il materiale grezzo facendolo

condensare su una superficie fredda. !

Distillazione in corrente di vapore:

1. le parti della pianta fresca o essiccata sono

messe in un contenitore chiuso ermeticamente;

2. il vapore in pressione è introdotto nella parte

inferiore del contenitore e passa attraverso le

parti vegetali per vaporizzare gli oli volatili in

esse contenute;

3. la miscela di vapore e olio vaporizzato passa

attraverso un condensatore;

4. gli oli essenziali sono estratti dall'acqua

aromatizzata alla superficie del separatore !

mentre l'idrolato (sottoprodotto della !

preparazione degli oli essenziali) viene raccolto !

nella parte inferiore.

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DECOZIONE: la droga opportunamente tagliata (radici, legni, cortecce, semi) viene posta a

contatto con l acqua e quindi portata a ebollizione per un periodo variabile da 2 a 10 minuti

circa. La differenza con l'infusione è la maggior durata del contatto fra droga e acqua bollente.

INFUSIONE: la droga (fiori, foglie, parti erbacee) viene immersa in acqua e lasciata raffreddare

dopo averla portata ad ebollizione.

La differenza tra i due è quindi il tempo di contatto.

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ENFLEURAGE: antico procedimento, oggi quasi completamente caduto in disuso per il suo

costo elevatissimo, utilizzato per l'estrazione di fiori fragili come i fiori d'arancia, il gelsomino o le

tuberose.

I petali, raccolti a mano, sono disposti a formare un sottile strato su una pellicola di grasso

animale sparso su una lastra di vetro, chiamata telaio.

Trascorse 24 o 48 ore (72 per le tuberose), si tolgono scrupolosamente i petali. Questa

operazione viene ripetuta parecchie volte fino alla saturazione del grasso.

Finito l'enfleurage, si raschia lo strato di grasso ottenendo una sorta di pomata impregnata di

profumo. Questa pomata viene poi lavata con alcol etilico per ottenere infusioni.

! ☞ ESTRAZIONE DEI PRINCIPI ATTIVI

I processi di estrazione portano all ottenimento di un estratto grezzo. L estratto grezzo contiene

il fitocomplesso. In questa fase del percorso che porta dalla droga all isolamento del principio

attivo è di cruciale importanza il frazionamento bioguidato che consente di studiare il

fitocomplesso. I principi attivi presenti in questo vengono isolati attraverso tecniche

cromatografiche.

Le tecniche di purificazione delle droghe servono per isolare i principio attivo puro oppure per

separare i vari principi attivi delle varie piante.

Frazionamento bioguidato: le droghe possono essere usate anche come fonte per estrarre i

principi attivi per fare un preparato farmaceutico non basato sulla droga ma sul principio attivo

puro (ad es si può usare l'oppio come fonte di tutti i principi attivi che contiene oppure la

morfina, uno dei componenti ottenuti dall'oppio altamente purificato. La morfina è uno dei tanti

contenuti dell oppio altamente purificato. Usare oppio e morfina è diverso, perché nell oppio ci

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sono molti altri alcaloidi. Lo stesso vale per la foglia di coca o la cocaina polvere purificata. Per

estrarre il principio attivo singolo dei quindi fare un frazionamento.).

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Si fanno una serie di reazioni, bisogna conoscere le caratteristiche chimico-fisiche della droga:

Estratto grezzo = polvere + metanolo (FITOCOMPLESSO) → Saggi di attività biologica →

Frazionamento bioguidato → Principi attivi puri.

Il solvente può essere acquoso/organico e si vede quali principi attivi passano n soluzione a

seconda del solvente usato. Na volta ottenuti i diversi estratti si può procedere in 2 modi

1. SAGGHI CHIMICI: sono classiche tecniche come la cromatografia o la spettroscopia che si

possono effettuare prima/dopo aver fatto il frazionamento bioguidato.

2. SAGGI BIOLOGICI: si effettuano per quantizzare gli effetti su un certo sistema dell'organismo

umano.

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L estratto grezzo, che è di solito una polvere, viene sciolto in metanolo e sottoposto a saggi di

attività biologica. È necessario in questa fase togliere cellulosa, clorofilla e lipidi che

interferiscono nei saggi chimici. Se dell estratto grezzo si sa poco o nulla la prima fase è

sottoporlo a saggi di attività biologica in vivo: cellule od animali da esperimento a cui si

somministra l estratto. Viene valutata nelle colture cellulari l attività antimicrobica-antibatterica di

un estratto ad esempio. Possono essere svolti anche saggi sugli animali da laboratorio. Ad

esempio per riconoscere la presenza di curaro in un estratto si somministra l estratto ad un

coniglio e si osserva se avviene o no la paralisi dei muscoli brevi della nuca.

Da qui poi si procede all identificazione ed isolamento del composto tramite il frazionamento

bioguidato, che si esegue trattando il fitocomplesso con solventi a diversa polarità, partendo dal

più polare (acqua), passando a solventi con polarità intermedia (etilacetato, cloruro di metilene),

fino a solventi molto apolari come l esano. La classe di composti attivi si definisce in base alla

polarità del solvente usato.

Per determinare i principi attivi presenti nelle varie estrazioni con i solventi si usano tecniche

cromatografiche e spettroscopiche. Si raccolgono diverse frazioni che poi si vanno a saggiare

con i vari saggi biologici e chimici.

! ☞ CONTROLLO DELLA QUALITÀ DELLA DROGA

Sono controlli che si devono eseguire per legge sulle droghe o sulle polveri che si ottengono di

principi attivi purificati per verificare che ci sia solo un certo principio attivo oppure tutto il