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carbohidratos farmacognosia

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Farmacognosia y Farmacomrfica

CARBOHIDRATOS

Q.F. Yudith Gallardo Coronado

El metabolismo primario vegetal comienza con la fotosntesis que convierte el carbono inorgnico del aire (anhdrido carbnico) en compuestos orgnicos y energa qumica

ORIGENLos carbohidratos provienen en su mayora del reino vegetal; otros se originan en el reino animal, como el glucgeno, la lactosa, etc. En los vegetales se forman durante el proceso de asimilacin clorofiliana, constituyendo junto con las protenas y los lpidos el material bsico energtico de la alimentacin humana. Algunos carbohidratos cumplen funciones de alta especializacin en los procesos vitales, como la ribosa y la desoxirribosa; la celulosa forma la membrana celular de los vegetales. BIOSNTESISLos carbohidratos en los vegetales se originan mediante la fosforilacin oxidativa, a partir del CO2 atmosfrico absorbido por las hojas y del H2O terrestre absorbida por las races. Estos cuerpos son transformados en la clula vegetal mediante la intervencin de la energa solar, y por la accin cataltica de la clorofila, en formaldehida, segn:

CO2 + H2O --------------- HCHO + O2 La aldehida frmica luego es polimerizada, originando por condensacin carbohidratos de 3, 4, 5 o 6 tomos de carbono. Este ltimo corresponde a la glucosa (C6H12O6), monosacrido que asociado con otra molcula del mismo tipo, con prdida de una molcula de H2O, origina un disacrido (C12H22O11) como la sacarosa; o que asociado con varias molculas genera polisacridos (C6H10O5)n. Los carbohidratos son, asimismo, precursores de muchos de los restantes metabolitos.

Los carbohidratos, Hidratos de carbono o glcidos, son sustancias ternarias formadas por carbono, hidrogeno y oxgeno; contienen en su estructura una funcin aldehdo o cetona y el resto de los carbonos hidroxilados (OH). Es decir, son polihidroxialdehidos o polihidroxicetonas, ya sean simples o condensados. Son "el grupo de sustancias que comprenden los azcares reductores no hidrolizables y las sustancias que por hidrlisis dan uno o varios de dichos azcares". DEFINICINCOMPOSICIN QUMICAEn su estructura presentan grupos hidroxilo (-OH), aldehdico (- COH) o cetnico (=CO). Es decir, son polihidroxialdehidos o polihidroxicetonas, ya sean simples o condensados.

Sus anillos de carbono contiene grandes cantidades de energa.

Existen dos formas en las cuales los azucares se polimerizan (forman polmeros): los enlaces alfa y beta.

En los enlaces alfa la posicin del hidrogeno en el primer carbono de la molcula es hacia arriba, ej: sacarosa, amilosa.

En los enlaces beta la posicin del hidrogeno en el primer carbono de la molcula es hacia abajo, ej: celulosa.

ALDOSASCETOSASOLIGOSACRIDOSPOLISACRIDOSMONOSACRIDOSLos monosacridos son los azcares ms sencillos, pues no pueden descomponerse por hidrlisis para dar lugar a otros azcares ms simples.La estructura bsica de todos los monosacridos es una cadena de tomos de carbono no ramificada en la que todos ellos estn unidos por enlaces simplesSi el grupo carbonilo se encuentra en un extremo de la cadena carbonada el monosacrido es un aldehdo y recibe el nombre de aldosa; si el grupo carbonilo se encuentra en cualquier otra posicin el monosacrido es una cetona y recibe el nombre de cetosa.

NOMENCLATURA DE LOS MONOSOCRIDOS

DERIVADOS DE LOS MONOSACRIDOSDEOXIAZCARES: Compuestos que por reduccin han perdido alguna de sus funciones alcohlicas. Forman parte de muchos polisacridos y hetersidos.- 2-deoxi-D-ribosa; 6-desoxi-L-galactosa (fructuosa) ; la 6-desoxi-D-manosa ( ramnosa) y la 2,6-didesoxi-D-allosa (digitoxosa).

CIDOS URNICOS: Originados por oxidacin de hexosas; en ellos el grupo hidroxilo primario es oxidado a carboxilo.- cido glucurnico, manurnico y galacturnico.

POLIOLES: Cuando se reduce el grupo carbonilo de los monosacridos, se forman los polioles, conocidos tambin bajo el nombre de azcares alcoholes.- Glicerol o glicerina, sorbitol, manitol, entre otros.AMINOAZCARES: Uno de los principales es la D-glucosamina abundante en los tejidos animales, su presencia en vegetales es rara y slo se detecta en algunos hongos.

MONOSACRIDOS RAMIFICADOS: Se encuentra con frecuencia en hongos, limitndose a pocas especies en plantas superiores como por ejemplo: el perejil y la frngula.Extraccin de Monosacridos:No se extraen directamente de los vegetales, sino se obtienen por transformacin de precursores de origen vegetal.As por ejemplo: la glucosa se obtiene por hidrlisis enzimtica del almidn, mientras que la fructuosa se obtiene por hidrlisis de la inulina.En farmacognosia la extraccin de azcares simples de las plantas no es de gran inters, ya que son compuestos comunes en todos los vegetales.A modo de conocimiento, si se desea extraer azcares simples presentes en un vegetal, esto se realiza a partir de material fresco con metanol o etanol con graduacin intermedia (60-70); despus de filtrar, la solucin se concentra con el fin de eliminar el alcohol. Anlisis de los MonosacridosCromatografa en Papel (CP)Cromatografa en Capa fina (CCF)Cromatografa en Capa fina (CCF)Cromatografa lquida de alta resolucin (HPLC)Cromatografa de gases (CG)MONOSACRIDOS DE INTERS EN FARMACOGNOSIAGLUCOSAFRUCTUOSAGALACTOSASe obtiene por hidrlisis qumica o enzimtica a partir de la sacarosa.Se utiliza como soluciones isotnicas (5%).

Se obtiene por hidrlisis de la Sacarosa.Se utiliza como edulcorante, dietas y nutricin parenteral.Forma parte de la lactosa de leche junto con la glucosa.

HOLSIDOS: OLIGOSACRIDOSSon compuestos de estructura intermedia entre los monosacridos y los polisacridos.Se encuentran repartidos de forma muy variable en la naturaleza, tanto libres como combinados con otras molculas no glucdicas.Son sustancias constituidas por dos o ms unidades de monosacridos, pero sin rebasar el lmite d diez.Estn unidos por medio de enlaces osdicos, donde el hidroxilo hemiacetlico del carbono anomrico de un azcar simple se une con otro hidroxilo del azcar contiguo, con prdida de una molcula de agua.

Enlace glucosdicoDisacridoDISACRIDOSSon los oligosacridos ms sencillos.Pueden ser reductores o no reductores, esto depende de la forma como se encuentran unidos los dos azcares.Cuando el hidroxilo ( o ) del grupo reductor se une a otro azcar contiguo que no sea el que porta el carbono anomrico, se habla de disacrido reductor.Por el contrario, si el enlace se efecta entre los hidroxilos hemiacetlicos de ambos azcares simples, el disacrido pierde su poder reductor.

Anlisis de Oligosacridos:

Mtodos colorimtricos, que permiten determinar el contenido total de carbohidratos o azcares reductores .Enzimas especficas permiten la cuantificacin de un determinado oligosacrido en una mezcla de compuestos.Cromatografa en columna de baja presin.HPLC.Cromatografa de gases o electroforesis.Para la identidad de cada uno de ellos se puede confirmar por espectroscopia I.R., RMN y de Masas, sobre todo cuando se trata de disacridos.

POLISACRIDOSSon sustancias compuestas por unidades de azcares simples unidas entres s por enlaces glucosdicos entre el grupo hidroxilo hemiacetal de uno de los azcares, con el hidroxilo primario o secundario de la unidad adyacente, eliminndose molculas de agua.Poseen un peso molecular muy elevado.No cristalizan, no tienen sabor dulce, carecen de poder reductor, y aunque son sustancias hidroflicas, son poco solubles en agua debido a su elevado peso molecular.Se distinguen dos tipos de polisacridos: Los homopolisacridos formados por un solo tipo de monosacridos y los heteropolisacridos formados por dos o ms tipos de monosacridos.Un polisacrido se nombra sustituyendo la terminacin osa, del azcar que lo construye, por el sufijo ana o ano en el caso de tratarse de un homopolisacrido. Por ejemplo un polmero de unidades de galactosa se denominar galactano o galactana.Clasificacin:

Por su forma molecular:- Polisacridos lineales.- Polisacridos lineales sustituidos.- Polisacridos ramificados.Segn su origen:- Animal: glucgeno, quitina, heparina, entre otros.- Plantas terrestres: Almidn, celulosa, pectinas, entre otros.- Algas: Agar, carrageninas, alginatos.- Microorganismos: Dextranos, xantanos, lentinanos.

Extraccin de PolisacridosSon extrables con agua, con la que en muchas ocasiones forman geles, pero son insolubles en alcohol, acetona, piridina y otros solventes orgnicos.Al momento de la extraccin se debe eliminar sustancias que lo acompaan como pueden ser pigmentos, otros glcidos de bajo peso molecular o compuestos polihidroxilados.Luego de la extraccin con agua se debe realizar algunos pasos alternativos como precipitacin y solubilizacin utilizando diferentes agentes como por ejemplo alcohol y ter.Cromatografa de intercambio inico.Tcnicas de hidrlisis parcial o total del polmero, degradacin alcalina, metilacin y metanlisis, entre otros.Cromatografa de gases y espectrometra de masas.

POLISACRIDOS DE INTERS EN FARMACOGNOSIAALMIDN:

Constituido fundamentalmente por homopolisacridos a base de D-glucosa.Formada por dos fracciones polimricas: amilosa y amilopectina.La amilosa esta formada por unidades de D-glucosa enlazadas en posicin alfa (1 4).La amilopectina tiene una estructura ramificada, con cadenas lineales alfa (1 4) y en determinados puntos estn unidas entre s mediante enlaces alfa (1 6)

Celulosa:Forma parte de la pared celular de los vegetales dndoles rigidez.Es un polisacrido lineal formado por unidades de D-glucosa, ligadas en posicin beta (1 -4).Su forma natural, pulverizada o microcristalina se utiliza como diluyente en cpsulas o para la preparacin de comprimidos como diluyente, disgregante o lubricante y antiadherente.Inulina:Su cadena esta constituida por aproximadamente 35 unidades de D-frutofuranosa, unidas entre s por enlaces glucosdicos beta (1-2) con algn residuo de glucosa.Son fuentes de inulina: Races de achicoria, diente de len,