PROF.SSA GABRIELA MAZZANTI Dipartimento di Fisiologia e Farmacologia Vittorio Erspamer

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1 PROF.SSA GABRIELA MAZZANTI Dipartimento di Fisiologia e Farmacologia Vittorio Erspamer La Farmacognosia, da ϕαρµακον (farmaco) + γνοσιζ (conoscenza), tratta i prodotti di origine naturale (droghe) impiegati come medicamenti o per la preparazione di medicamenti. 1

2 Droghe animali Organoterapia: impiego di organi in toto, provenienti da organismi sani, somministrati a individui malati per compensare l insufficienza funzionale di un determinato organo. Opoterapia: somministrazione di succhi (dal greco opos) o di estratti di organo, contenenti un ormone o una miscela di ormoni. Ormonoterapia: terapia con ormoni, estrattivi o sintetici, purificati e in formulazioni standardizzate. Farmaci di origine animale Ormoni (tiroidei, pancreatici, ipofisari, surrenalici, gastrointestinali, ecc..) Enzimi proteolitici (pepsina, pancreatina, tripsina, ecc.) Enzimi fibrinolitici (urochinasi, streptochinasi, ecc.) Eparine Fattori della coagulazione Acidi biliari Eicosanoidi Citochine Interferoni Preparati immunologici 2

3 Droghe animali Carbone animale (adsorbente) Catgut (filo chirurgico assorbibile; tessuto connettivo dell intestino tenue di diversi animali, non gatto) Seta (già usato per sutura) Cera d api (eccipiente) Lanolina (eccipiente) Spermaceti (dalle cavità pericraniche di cetacei; uso come protettivo, lenitivo, base per unguenti. Non più usato) Olio di pesce Bava di lumaca Propoli Droghe minerali Allume (solfato di Al e K dodecaidrato; uso come antidrotico) Argilla (silicati di alluminio) Caolino (argilla bianca: silicato idrato di Al; adsorbente, cicatrizzante, eccipiente per dentifrici) Attapulgite (Attapulgus, luogo di estrazione in Georgia. Silicato di Al, Mg e Fe; usato come adsorbente intestinale) Carbone vegetale (carbone attivo, adsorbente dei gas intestinali) Baritina (solfato di bario; mezzo di contrasto) Borace (borato di Na; antisettico) Talco (idrosilicato di Mg; polvere aspersoria) 3

4 DROGA VEGETALE Le droghe vegetali sono essenzialmente piante intere, frammentate o tagliate, parti di piante, alghe, funghi, licheni in uno stato non trattato, generalmente in forma essiccata, ma talvolta fresche. Sono anche considerate droghe vegetali alcuni essudati che non sono stati sottoposti ad uno specifico trattamento. DEFINIZIONI PIANTA MEDICINALE: specie botanica che contiene, in differenti parti di essa, sostanze che possono essere utilizzate ai fini terapeutici o che sono i precursori di emisintesi chemiofarmaceutiche PIANTA OFFICINALE: pianta utile in campo farmaceutico, cosmetico, liquoristico, industriale, etc 4

5 DROGHE ORGANIZZATE Radici Cortecce Semi Foglie Fiori DROGHE NON ORGANIZZATE Gomme Resine Succhi Latici 5

6 Farmacognosia - Droga Il termine Farmacognosia compare nel: 1811 nel Lehrbuch der Materia Medica di Schmidt 1815 in Analecta pharmakognostica di Seydler 1832 in Grundgriss der Pharmakognosie des Pflanzenreiches di Martius Il termine Droga compare nel 1536 nel Dispensatorium et Aromatariorum di Pseudo-Nicolaus CINA 6

7 Tavolette di Ninive MESOPOTAMIA INDIA VEDA (dal XX sec a.c.) Senna Oppio Ricino 7

8 Papiro di Ebers (1550 a.c.) EGITTO Rabarbaro Aloe Menta IL MONDO GRECO IPPOCRATE ( a. C.) Medicamenti divisi in : Purganti Vomitivi Diuretici Sudoriferi Corpus hippocraticum Giuramento di Ippocrate 8

9 Teofrasto ( a.c.): primo botanico descrittivo IL MONDO ROMANO DIOSCORIDE Dioscorides' five-volume classic De Materia Medica (65 A.D.) is no longer much read in the orginal. The text contains a description of almost 600 medicinal plants, De Materia Medica (65 d.c.) including mandragora But it was faithfully studied, copied and quoted for another fifteen hundred years 9

10 Galeno ( d.c.) De simplicium medicamentorum temperamentis et facultatibus CULTORI DELLA MATERIA MEDICA NEL MEDIOEVO MONACI MEDICI ARABI SCUOLA SALERNITANA 10

11 S. Ildegarda di Bingen ( ) La Scuola araba 11

12 La scuola medica salernitana (XI-XIII sec) Miniatura del Codice di Avicenna 1231: Federico II la trasforma in Università per medici e farmacisti LE PIANTE MEDICINALI NEL RINASCIMENTO Compaiono le Farmacopee: Ricettario Fiorentino (1492) Paracelso Piero Andra Mattioli Nascono i primi orti botanici: Pisa (1544), Padova (1590), Parigi (1635) 12

13 Ricettario fiorentino (1492): la prima Farmacopea italiana Paracelso ( ) intuisce la presenza nelle droghe dei principi attivi 13

14 Pietro Andrea Mattioli ( ) Commentarii in Libros Dioscorides* *Testo ufficiale per la Cattedra di Lectura simplicium nelle Università europee..ma sono ancora in auge la Teoria della segnatura L'erba epatica (Hepatica nobilis) era ritenuta da Paracelso curativa per il fegato 14

15 .. e la Teriaca Componenti della Teriaca durante i secoli XVI-XVIII, disposti in gruppi terapeutici latini L ERA MODERNA DELLA FARMACOGNOSIA 1735: Carlo Linneo fonda la Botanica sistematica 1805: Serturner isola la morfina dall oppio 1817: Pelletier e Caventou isolano l emetina dall ipecacuana 1818: isolamento della stricnina dalla noce vomica 1820 chinina dalla china 1820: caffeina dal caffè 1828: nicotina dal tabacco 1828: salicina dal salice 1832: atropina dalla belladonna 1855: cocaina dalla coca 1853: sintesi dell acido salicilico* 1889: sintesi del primo alcaloide (coniina) 1899: sintesi dell aspirina *ottenuto nel 1838 per ossidazione dall alcol salicilico 15

16 LE PIANTE MEDICINALI OGGI Molecole da utilizzare come farmaci o in campo farmaceutico Preparati totali Perché ricercare nuovi farmaci da fonti vegetali? Circa specie botaniche descritte: 6% studiate farmacologicamente, circa 15% studiate dal punto di vista fitochimico Maggiore varietà strutturale nelle molecole, elaborata nei numerosi pathways biosintetici Maggiore complessità delle strutture 16

17 Sostanze vegetali usate come farmaci: digossina Digitalis purpurea Digossina Sostanze vegetali usate come farmaci: vincristina Catharantus roseus Vincristina 17

18 Sostanze vegetali usate come farmaci: taxolo Taxus brevifolia Taxolo Sostanze vegetali usate come farmaci: artemisinina Artemisia annua Artemisinina 18

19 SOSTANZE VEGETALI COME MODELLI MOLECOLARI 19

20 SOSTANZE VEGETALI COME PRECURSORI DI EMISINTESI 20

21 Degradazione di Marker della diosgenina Emisintesi del taxolo 21

22 LE PIANTE MEDICINALI Molecole da utilizzare come farmaci o in campo farmaceutico Preparati totali Droghe vegetali usate come preparato totale: iperico Ipericina Hypericum perforatum Iperforina 22

23 Droghe vegetali usate come preparato totale: ginkgo Ginkgo biloba Ginkgolide Bilobalide Quercetina PREPARATI TOTALI FITOTERAPICI PRODOTTI ERBORISTICI INTEGRATORI ALIMENTARI 23

24 MINISTERO DELLA SALUTE FITOTERAPICI I medicinali fitoterapici sono tutti quei medicinali il cui principio attivo è una sostanza vegetale. Questi medicinali sono stati ufficialmente approvati dall AIFA, che ne ha verificato la loro qualità, efficacia e sicurezza, e sono venduti esclusivamente nelle farmacie, alcuni dietro presentazione di ricetta medica ed altri come medicinali senza obbligo di prescrizione o medicinali da banco. MINISTERO DELLA SALUTE PRODOTTI ERBORISTICI I prodotti di erboristeria non hanno l autorizzazione all immissione in commercio e non possono essere definiti medicinali anche se talora hanno una qualche attività farmacologica. 24

25 MINISTERO DELLA SALUTE INTEGRATORI ALIMENTARI Gli integratori alimentari sono: prodotti alimentari destinati ad integrare la comune dieta e che costituiscono una fonte concentrata di sostanze nutritive, quali le vitamine e i minerali, o di altre sostanze aventi un effetto nutritivo o fisiologico, in particolare, ma non in via esclusiva, aminoacidi, acidi grassi essenziali, fibre ed estratti di origine vegetale, sia monocomposti che pluricomposti, in forme predosate. VALERIANA (Valeriana officinalis L.) Integratore alimentare Fitoterapico Prodotto erboristico 25

26 Come si colloca un prodotto vegetale rispetto a un farmaco monomolecolare? FARMACO Composizione e dosaggio ben definiti: attività legata ad un principio attivo Efficacia terapeutica dimostrata mediante studi clinici randomizzati e in doppio cieco Sicurezza d impiego stabilita mediante studi ad hoc 26

27 PRODOTTO A BASE DI PIANTE MEDICINALI: composizione Ha una composizione complessa, per sua natura, e variabile, in relazione a: droga di partenza metodo di preparazione della stessa Fattori di variabilità delle droghe vegetali 27

28 Stabilizzazione Provoca l inattivazione irreversibile degli enzimi. Si impiega solo se i principi attivi non sono termolabili. Consiste nel fissare a caldo, con vapori di alcol etilico sotto pressione, la composizione chimica dei vegetali freschi prima dell instaurarsi di fenomeni fermentativi o enzimatici che ne altererebbero la composizione. Si pone la droga in autoclave esponendola ai vapori di alcol etilico, alla pressione di ¼ di atmosfera, per pochi minuti alla temperatura di C. Dopo la stabilizzazione la droga si essicca in stufa. STERILIZZAZIONE Ossido di etilene. Può interagire con i componenti chimici della droga e dare origine a composti tossici. Riduce il contenuto in P.A. Modifica la viscosità delle mucillagini Esposizione a raggi gamma. Può ridurre il titolo dei componenti chimici attivi. 28

29 METODI DI PREPARAZIONE DELLE DROGHE I metodi di preparazione sono vari e cambiano in base al tipo di droga e alla lavorazione che deve subire successivamente e al tipo di preparato finale: polvere, estratto, ecc. METODI MECCANICI: droga essiccata POLVERI: generalmente per polverizzazione della droga essiccata, ma in base alla consistenza, fragilità o fibrosità della droga, si impiegano metodi diversi: Frantumazione: si impiega soprattutto per materiali duri e consistenti, fortemente lignificati o disidratati come legni, radici, rizomi, cortecce, semi. La frantumazione di piccole quantità si effettua con l utilizzo di un mortaio, mentre per quantità elevate si impiegano trinciatrici, macine a coltelli rotanti, frantumatoi a cilindri o a lame, grattugie rotanti. Criofrantumazione: frantumazione a freddo (-70 C con azoto liquido) per evitare i danni del calore prodotto dall attrito durante la frammentazione Triturazione: si impiega per droghe non particolarmente dure e consistenti quali droghe erbacee, foglie, fiori, gemme, bulbi. Può essere fatta con omogenizzatori a coltelli rotanti e vari tipi di taglierine. Polverizzazione Le polveri ottenute devono poi essere setacciate per ottenere materiale omogeneo che sarà classificato in base alla dimensione delle particelle che lo compongono (polvere grossolana, moderatamente fine, fine, molto fine). 29

30 METODI MECCANICI: droga fresca Spremitura: la droga viene sottoposta a pressione in modo da far lacerare il tessuto e farne uscire il contenuto. E usata per ottenere succhi vegetali, oli essenziali, oli vegetali Centrifugazione: si effettua adoperando piccoli torchi o apposite centrifughe e si ottengono succhi vegetali e oli essenziali. METODI ESTRATTIVI TECNICHE DI ESTRAZIONE A FREDDO: Macerazione: estrazione effettuata ponendo la droga, precedentemente sminuzzata, frantumata o polverizzata, nell opportuno solvente (alcol, etere, aceto ecc.) a temperatura ambiente per un tempo opportuno (circa una settimana). Il liquido viene poi separato dal solvente di macerazione. Percolazione: consiste nel far defluire il solvente attraverso uno strato uniforme di droga polverizzata e umidificata e preventivamente sottoposta a macerazione all interno del percolatore (24-48 h). 30

31 TECNICHE DI ESTRAZIONE A CALDO Infusione: si ottiene un infuso: si versa sulla droga opportunamente polverizzata acqua alla temperatura di ebollizione lasciando poi a contatto con l acqua fino a raffreddamento. Si impiegano le parti tenere e delicate delle piante (foglie, fiori, ramoscelli). Decozione: si ottiene un decotto: si tratta la droga con acqua che viene portata ad ebollizione e mantenuta per un tempo variabile dai 5 ai 30 min. Non si applica mai a droghe contenenti principi attivi volatili, ma si applica a droghe compatte, poco permeabili (legno, corteccia, radici, semi). Digestione: si distingue dalla macerazione per la temperatura a cui viene condotta: la digestione è una macerazione condotta a C. Si applica alle sostanze poco solubili a freddo e alterabili oltre i 65 C. TINTURE MADRI Le Tinture Madri (T.M.) sono ottenute da pianta fresca (la pianta secca è ammessa solo per specie non reperibili o rare o esotiche), cresciuta nell ambiente naturale, non trattata, e raccolta nel periodo balsamico della droga. Tra i molteplici metodi di preparazione previsti nelle Farmacopee (Francese e omeopatica Tedesca), il più comune è la macerazione. Questo metodo prevede l utilizzo di un adatta miscela idroalcolica in modo da avere un rapporto tra droga e prodotto finito (T.M.) di 1:10. La macerazione avviene in 21 giorni a T ambiente, in contenitori preferibilmente d acciaio, sotto frequente agitazione. Le fasi successive sono la decantazione, la filtrazione e la spremitura del fondo. Infine, il liquido ottenuto dalla spremitura viene aggiunto al liquido di prima filtrazione e quest ultima soluzione viene filtrata nuovamente dopo 48 ore. 31

32 ESTRATTI FLUIDI: preparazioni liquide nelle quali una parte in massa o in volume è equivalente ad una parte in massa di materiale originario disseccato ESTRATTI MOLLI: preparazioni di consistenza intermedia tra gli estratti fluidi e gli estratti secchi. Si ottengono per evaporazione parziale del solvente utilizzato per la loro preparazione ESTRATTI SECCHI: preparazioni solide, ottenute per evaporazione del solvente usato per la loro preparazione MACERATI GLICERICI (gemmoderivati): preparazioni liquide ottenute da materie prime di origine vegetale o animale utilizzando glicerolo o una miscela di glicerolo e alcol di titolo appropriato o glicerolo e una soluzione di sodio cloruro a concentrazione appropriata TINTURE MADRI S.I.P.F estrazione alcolica spremitura SUCCHI criofrantumazione DROGA FRESCA distillazione OLI ESSENZIALI ACQUE AROMATICHE POLVERE MICRONIZZATA TISANE criofrantumazione frantumazione essiccamento DROGA SECCA estrazione con solventi MACERATI GLICERICI ENOLITI OLEOLITI polverizzazione estraz. alcol. ALCOOLATI POLVERI TINTURE ESTRATTI 32

33 Da una stessa droga vegetale è possibile ottenere preparazioni molto diverse tra loro per composizione sia qualitativa che quantitativa: PROBLEMA DELLA BIOEQUIVALENZA 33