11 - Compostos Com Enxofre - Novo

Prof. Ms. João Marcelo A. B. B. Nabas 1

Compostos com enxofre

FARMACOGNOSIA II



1. Introdução, conceituação e importância: Metabólitos vegetais secundários derivados de aminoácidos. Caracterizam-se por apresentar vários aspectos comuns; dentre eles, pode ser citado o uso das plantas que os contém como condimento e/ou alimento. Substâncias com atividade biológica originam-se após a hidrólise de um precursor contido no vegetal pela ação de uma enzima. Substrato e enzima encontram-se em compartimentos distintos do vegetal intacto, esta só entre em contato com seu substrato após o rompimento das paredes celulares. Outra propriedade comum dos compostos com enxofre diz respeito às suas principais atividades biológicas, pois, a despeito das diferenças estruturais existentes entre eles, a grande maioria apresenta atividade antibacteriana, tendo também sido descrito uma atividade protetora contra certas doenças degenerativas, como o câncer, e contra doenças cardíacas.



Duas classes de constituintes vegetais contendo enxofre de importância biológica. 1ª. = tio-glicosídeos = glucosinolatos uma unidade de açúcar ligado a uma aglicona. Por hidrólise, através da enzima mirosinase, os glucosinolatos originam beta-D-glicose e uma aglicona instável, que sofre rearranjo espontâneo com a perda de sulfato, originando um isotiocianato como produto majoritário, sendo esta a substância responsável por grande número de atividades biológicas. 2ª. aliina (principalmente no alho). A aliina, pela ação da enzima da enzima aliinase, origina alicina que, juntamente com seus produtos de degradação, é responsável pelas atividades biológicas pelo odor característico do alho.



2. Propriedades químicas: Glucosinolatos são classificados:

1.Alifáticos, (aminoácido – metionina)2.Aromáticos (aminoácido – fenilalanina) e3. Indólicos (aminoácido – triptofano). Principais tio-glicosídeos (vegetais)

sinigrina (mostarda-negra), sinalbina (mostarda-branca), gliconapina (mostarda).

Glucosinolatos (vegetais comestíveis) brócolis, o repolho e o nabo.


Quando hidrolisadas pela enzima mirosinase, estes dão origem isotiocianatos, nitrilas, tiocianatos ou um composto similar.

Em algumas plantas ocorre a transformação dos glucosinolatos em tiocianatos, podendo estes últimos originar ácido tiociânico por hidrólise. Quando a hidrólise do tio-glicosídeos se dá em pH 3-4, originam-se nitrilas.

Na Brassica oleraceae L. e Brassica napus L., entre outras, os tioglicosídeos (aglicona é alifática com um grupamento hidroxila na posição beta) após sua hidrólise da ligação glicosídica, essas agliconas originam espontaneamente, por ciclização, as tioxazolidonas, também denominadas goitrinas, de atividade antitireoidiana.




No caso do alho, as células intactas contêm sulfóxido de (+)-S-alil-cisteína, composto inodoro conhecido como aliina, que ocorre no bulbo em concentrações em torno de 1% de seu peso fresco para. Quando ocorre lise celular, a aliina entre contato com a enzima aliinase, que se encontra estocada em vacúolos no interior das células e converte aliina em alicina (tiossulfinato de dialila). Pela degradação da alicina e adição de alguns produtos de degradação originados na decomposição dessa substância, originam-se outros compostos com enxofre, como o cis- e o trans-ajoeno, a 2-vinil-[4H]-1,3-diitina e a 3-vinil-[4H]-1,2-diitina. Esses compostos também apresentam atividade biológica e podem ser isolados de preparações à base de alho.



Ocorrência e distribuição:Glucosinolatos = exclusivamente em dicotiledôneas, principalmente na ordem das Capparales. Distribuição limitada a poucas famílias vegetais, ocorrendo principalmente nas famílias Brassicacae, Caparidaceae, Resedaceae, Moringaceae e Tropaeolaceae. No âmbito farmacêutico destaca-se a família Brassicaceae, que inclui condimentos (mostarda) e vegetais utilizados como alimentos (brócolis, repolho, nabo), além das sementes oleaginosas importantes na agricultura (mostarda).Aliina e substâncias relacionadas ocorrem na família Liliaceae, sendo particularmente abundantes no alho (Allium sativum L.). Também ocorrem em espécies afins, como a cebola (Allium cepa L.).



Biogênese: Glucosinolatos aminoácidos alifáticos e aromáticos.

Aliina gama-glutamil-cisteína.



Atividades biológicas emprego farmacêutico:

Glucosinolatos e seus produtos de degradação hidrolítica têm odor marcante e sabor pungente e apresentam uma série de efeitos biológicos envolvendo comunicação interespécies, que abrangem desde repelência química até estimulação da ovoposição em Anopheles. Responsáveis pelas características organolépticas únicas de muitos dos condimentos que acentuam o sabor dos alimentos. Alguns produtos de hidrólise específicos também têm mostrado vários efeitos no organismo humano.



Glucosinolatos tais como = sinigrina, sinalbina e gluconapina, apresentam atividades biológicas sem muita importância, mas liberam produtos biologicamente ativos na degradação enzimática pela mirosinase em presença de água. Os compostos ativos originados podem ser isotiocianatos, cianetos orgânicos, oxazolidinotionas, que são responsáveis pelos efeitos tóxicos de plantas pertencentes à família Brassicaceae frente a insetos, nematóides, fungos e mesmo com outras plantas.

O interesse farmacológica principalmente do alho concentra-se atualmente na sua ação sobre hipertensão, a arteriosclerose, agregação plaquetária e metabolismo lipídico.


Induz atividade anticâncer de fase 2.

Associado com a diminuição de risco de câncer.

Mata Helicobacter pylori

Previne úlceras e tumores estomacais.


Mata parasitas em peixe cru.



Implicações no uso da alimentação:Pesquisas indicam que constituintes

não-nutritivos contidos em vegetais utilizados na alimentação tem função importante na dieta como agentes protetores contra algumas doenças degenerativas. Dentre estes constituintes encontram-se os produtos de degradação dos glucosinolatos presentes em espécies de Brassica, bem como os produtos de degradação da alicina do alho.


Importância na Agricultura:

Alta toxicidade;

Mata fungos e insetos;

Atrai insetos que são adaptados as brassicas;

Atrai predadores.




Métodos de extração e obtenção:Glucosinolatos são extraídos com álcool em

ebulição (solução metanólica a 80% ou etanol) a partir do tecido vegetal fresco. No caso de estarem contidos na sementes, estas são pulverizadas e desengorduradas com clorofórmio, seguindo-se extração com o etanol ou metanol a 70%. Também podem ser extraídos das plantas por homogeneização dos tecidos vegetais com uma mistura de volumes iguais e dimetil-sulfóxido, dimetil-formamida e acetonitrila a -50 °C. Purificação colunas de troca iônica, cromatografia sobre papel com posterior eluição das manchas correspondentes, cromatografia sobre alumina.



Isotiocianatos são obtidos do tecido vegetal triturado por destilação com vapor d'água ou por hidrólise ácida ou enzimática dos glucosinolatos. Neste caso, após a extração do material vegetal conforme descrito no parágrafo anterior, o líquido extrativo é concentrado e o concentrado aquoso é então tratado pela mirosinase. Podem ser extraídos com éter etílico. Os isotiocianatos voláteis são separados por cromatografia gasosa, cromatografia em papel ou sobre camada delgada como derivados da tio-uréia. Aliina e seus produtos de transformação: a aliina é obtida a partir do alho fresco por extração com etanol a temperaturas inferiores a 0 °C, enquanto que a alicina pode ser extraída com etanol diluído à temperatura ambiente; no entanto, devido a sua instabilidade, é de difícil isolamento.



Métodos de isolamento:Sinalbina (da mostarda-branca) = quantificada por titulometria, tendo sido desenvolvidos métodos iodométrico e acidimétrico para esse fim. A literatura também descreve a utilização de um método acidimétrico para a determinação quantitativa do isotiocianato de alila, presente na mostarda-negra. A oxidimetria também é adequada a quantificação desta substância, sendo a cloramina-T utilizada como agente oxidante. A determinação quantitativa dos isotiocianatos orgânicos pode ser realizada por espectroscopia no ultravioleta, após a ciclocondensação destes dióis vicinais. Para o doseamento da alicina, foram desenvolvidos inicialmente métodos titulométricos e colorimétricos para a determinação do enxofre total. A seguir, passou-se a utilizar cromatografia gasosa, muitas vezes acoplada a espectrometria de massa.



Devido à instabilidade térmica da alicina, somente alguns de seus produtos de degradação, como a vinil-ditiinas e os sulfitos, podem ser determinados, sendo a quantificação da alicina realizada indiretamente. Atualmente o método mais utilizado para determinação quantitativa os compostos com enxofre do alho é CLAE. A literatura cita o doseamento da alicina em preparações a base deste por diversas técnicas, sendo sua quantificação realizada com auxílio de um padrão externo.


A CLAE também a técnica mais utilizada para a realização do controle de qualidade de preparações comerciais à base de alho. A determinação quantitativa da alicina e do ajoeno pode ser realizada por cromatografia em camada delgada de alta eficiência, enquanto que ele a alicina também pode ser quantificada por densitometria após a cromatografia em camada delgada.




Métodos de análise e caracterização:Métodos cromatográficos são os mais utilizados para análise dos compostos com enxofre. Cromatografia gasosa, CLAE, também cromatografia em papel e a cromatografia em camada delgada sobre gel de sílica. Para a análise dos glucosinolatos e dos isotiocianatos podem ser utilizados vários eluentes e diferentes métodos de detecção. A alicina também pode ser caracterizada por cromatografia em camada delgada. Outras possibilidades para a análise dos compostos com enxofre são os métodos espectroscópicos: ultravioleta, infravermelho, espectrometria de massas e ressonância magnética nuclear. Os glucosinolatos que ocorrem no estado sólido e cuja estrutura é conhecida podem ser caracterizados pelo ponto de fusão.

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