Terpenos ou terpenóides

O limonemo (de nome químico 4-isopropenil-1-metilcicloexeno), como todo óleo essencial, é da classe dos hidrocarbonetos (no geral, constituídos de carbono e hidrogênio), da família dos terpenos.

• O uso de produtos naturais como matéria-prima para a síntese de compostos químicos com atividade biológica tem sido amplamente relatado ao longo dos anos. No Brasil, a biodiversidade é considerada uma fonte de substâncias biologicamente ativas, e sua preservação e estudo é fundamental, seja por sua enorme potencialidade na descoberta de novos fármacos com ação farmacológica, que há muito vem despertando interesse de pesquisadores da área farmacêutica (KORDALI et al., 2008).

A maioria dos fármacos em uso clínico ou são de origem natural ou foram desenvolvidos por síntese química planejada a partir de produtos naturais (BARREIRO e BOLZANI, 2009). Em toda a parte da planta podem ser encontrados princípios ativos importantes, sintetizados pelo metabolismo secundário das plantas que dão origem a uma série de substâncias conhecidas e com diversas aplicações biotecnológicas.

• Uma das classes mais importante é a dos óleos essenciais, que são compostos voláteis liberados por algumas plantas que tem como função a sinalização química para a comunicação entre espécies, proteção contra microrganismos, herbívoros e condições ambientais (FREIRE, 2008; NUNES et al 2006).

Os óleos essenciais são uma rica fonte de metabólitos secundários voláteis, comumente associados a importantes atividades biológicas. Entre as plantas produtoras de óleo essencial, destaca-se a representatividade da Família Rutaceae, distribuída em 150 gêneros e conhecida por apresentar grande importância medicinal e econômica.

• Dentre os representantes desta família, destaca-se a Ruta graveolens Linnaeus, conhecida vulgarmente por arruda, é uma erva aromática utilizada no tratamento fitoterápico da insônia, ansiedade, dores de cabeça, nervosismo, cólicas abdominais e problemas renais sem a devida comprovação científica da sua eficiência e segurança.

Os Terpenos:

• Os terpenos ou terpenóides formam uma diversificada classe de substâncias naturais, ou metabólitos secundários de origem vegetal, especialmente das coníferas, de fórmula química geral (C5H8)n .

Tradicionalmente eram considerados como derivados do 2-metil-butadieno, mais conhecido como isopreno, uma molécula com 5 átomos de carbono ou unidade C5 . A utilização da então chamada regra do isopreno permitiu classificá-los e estudá-los num primeiro momento, quando inúmeros terpenos foram isolados a partir de plantas superiores, muitos deles com valor comercial. Atualmente sabe-se que terpenos com aroma agradável são extraídos de essências de plantas, outros são a base de medicamentos convencionais ou as plantas que os contém são fitoterápicos, alguns são precursores de vitaminas e outros inseticidas .

• Estes compostos encontram-se em sementes, flores, folhas, raízes e madeira de plantas superiores assim como em musgos, algas e líquens, enquanto que alguns são encontrados em mamíferos.

Biossíntese:

• Após estudos de biossíntese, concluiu-se que os terpenos são derivam do isopreno. O verdadeiro precursor dos terpenos foi caracterizado como ácido mevalônico (em inglês: MVA, de mevalonic acid), ou mevalonato, proveniente da união de unidades de acetil coenzima A (ou acetil-CoA). Recentemente, através de estudos biossintéticos mais detalhados, descobriu-se que, em alguns organismos, como as plantas, alguns terpenos são, na verdade, provenientes do metileritritol fosfato (MEP), oriundo de unidades de piruvato e gliceraldeído-3P. 

Os mamíferos possuem apenas a via do MVA, enquanto que plantas biossintetizam terpenos através do MVA e do MEP. Em todo caso, MEP e/ou MVA irão originar duas importantes unidades C5 que são os precursores imediatos dos terpenos: pirofosfato de isopentenila (IPP) e pirofosfato de dimetilalila (DMAP). Em muitos casos o IPP e o DMAP ligam-se entre si através do famoso modelo "cabeça-cauda" para formar unidades maiores. Em qualquer caso, a divisão das estruturas químicas dos terpenos em unidades de isopreno (C5) é muito útil e se utiliza com bastante frequência por ser bastante didática.

Estrutura química e propriedades:

• Do ponto de vista químico, alguns terpenos podem ser classificados como hidrocarbonetos, compostos apenas por carbono e hidrogênio, como por exemplo o limoneno e o β-pineno, encontrados respectivamente nas essências de limão (Citrus) e do pinheiro (Pinus). Entretanto, a medida que ligações duplas presentes nas estruturas químicas destas substâncias passam a ser funcionalizadas, diversas funções orgânicas podem surgir, como por exemplo álcool (mentol), cetona (cânfora), aldeído (citral), etc.

Os terpenos podem ser acíclicos, monocíclicos, bicíclicos, tricíclicos, tetracíclicos e pentacíclicos, como também aromáticos. Suas propriedades químicas, físicas e biológicas dependerão do tamanho de suas estruturas, bem como dos grupos funcionais nelas presentes.

Subtipos estruturais e importância. De acordo com o número de unidades de isopreno, ou unidades C5 presentes, os terpenos são classificados como :

• C5: hemiterpenos;
• C10: monoterpenos;
• C15: sesquiterpenos;
• C20: diterpenos;
• C30: triterpenos;
• C40: tetraterpenos ou carotenoides;
• Unidades maiores: politerpenos.

A menor unidade terpenoídica, ou seja, unidades C5 ou hemiterpenos, geralmente está presente em diversas classes de metabólitos secundários, muitas vezes como alquilantes (prenilantes), e raramente livres. Uma classe especial de terpenos altamente modificados que contém unidades C5 são as piretrinas, substâncias com propriedade inseticida encontradas em espécies de crisântemo (Chrysanthemum cinerariaefolium, Asteraceae).

• A grande maioria dos monoterpenos é volátil e constituinte básico de azeites aromáticos (óleos essenciais ou essências), como o mentol, linalol e citral, presentes na hortelã (Mentha x piperita, Lamiaceae), alfazema (Lavandula angustifolia L., Lamiaceae) e no capim-limão (Cymbopogon citratus, Poaceae). Alguns são precursores de uma classe especial de substâncias, os iridóides e seco-iridóides, encontrados por exemplo nas raízes de valeriana (Valeriana officinalis L., Valerianaceae) ou como unidades presentes nas estruturas de alguns tipos de alcalóides complexos.

Alguns sesquiterpenos estão presentes em diversos óleos essenciais, como o α-humuleno, β-cariofileno, β-farneseno e α-bisabolol, este último constituinte principal da essência de camomila (Matricaria chamomilla L., Asteraceae). Já o α-humuleno e o β-cariofileno estão no óleo essencial da erva baleeira (Cordia verbenacea, Boraginaceae), matéria-prima para a produção do fitoterápico Acheflan® da empresa farmacêutica Aché. Outros sesquiterpenos mais complexos e mais funcionalizados possuem função ecológica ou são componentes ativos de algumas plantas medicinais, como as lactonas sesquiterpênicas, presentes por exemplo na arnica (Arnica montana, Asteraceae) e no tanaceto (Tanacetum parthenium, Asteraceae), e um tipo especial, a artemisinina, importante antimalárico encontrado em Artemisia annua (Asteraceae), planta de origem chinesa denominada "qinghaosu".

• Os diterpenos, em especial aqueles policíclicos com grupamento carboxila, estão presentes em várias resinas, como a de copaíba (Copaifera langsdorfii, Fabaceae) e do pinheiro (espécies de Pinus). Outros são tóxicos, como os ésteres de forbol de algumas espécies da família Euphorbiaceae, ou importantes para a medicina, como os ginkgolidos de Ginkgo biloba. Um diterpeno especial, o esteviosídeo, é isolado de espécies de estévia (Stevia rebaudiana, Asteraceae), sendo o que lhe confere o sabor doce. Já o paclitaxel, isolado de Taxus brevifolia ou T. baccata (Taxaceae), é atualmente um importante medicamento para o tratamento de câncer de mama e carcinoma metastático de ovário, comercializado como Taxol®.

Triterpenos livres também ocorrem em certas resinas e outros possuem atividades biológicas importantes. Ainda são precursores de fitoesteróis, como o estigmasterol, o α- e o β-sitosterol. Os fitoesteróis possuem 28 ou 29 átomos de carbono, ao contrário daqueles esteróides animais, com 27. Outros triterpenos e fitoesteróis, quando ligados a pequenas cadeias de açúcar (oses), são denominados saponinas, e possuem ações biológicas interessantes, além da propriedade espumante de alguns. Alguns fitoesteróis podem ainda originar alcalóides esteroidais, como aqueles presentes em espécies do gênero Solanum (Solanaceae), como o tomate e a jurubeba. Triterpenos ainda podem originar heterosídeos cardiotônicos, uma classe especial de substância empregada na medicina, como a digoxina, empregada no tratamento de insuficiência cardíaca congestiva. Finalmente, triterpenos em animais ainda podem originar ácidos biliares e vitamina D, além dos hormônios esteroidais.

• Os tetraterpenos ou carotenoides são pigmentos importantes para diversas espécies vegetais, ocorrendo em flores e também em frutos. Estão presentes no mamão, tomate, cenoura e laranja, como o licopeno e o α- e β-caroteno.

Alguns destes terpenos de maior peso molecular, como os tetraterpenos, são os precursores de certas vitaminas, como a A, sendo que unidades terpenoídicas estão presentes nas vitaminas E e K. Outros terpenos, como o diterpeno fitol, formam parte da clorofila de plantas. Com relação aos politerpenos, o representante mais significativo é a borracha, látex extraído da seringueira (Hevea brasiliensis, Euphorbiaceae).

Geraniol - Terpeno

Resinas: 

São produtos amorfos formados em ductos ou cavidades específicas, sólidos a temperatura ambiente e transparentes ou translúcidos. Misturas complexas de ácidos e álcoois resínicos, resinotanóis, ésteres e resenos. 

• Ácidos resínicos: Oxiácidos diterpenoídicos, livres ou na forma de ésteres. Solúveis em soluções aquosas ou alcalinas, formando soluções como sabão ou suspensões coloidais. 
• Resinotanóis: Álcools complexos de alto peso molecular que reagem com sais de ferro conforme os taninos 
• Resenos → Substâncias neutras complexas com propriedades químicas características. Não formam sais ou ésteres, são insolúveis e resistentes à hidrólises em meio alcalino. Insolúveis em água, solúveis em álcool e solventes orgânicos; baixo ponto de fusão. Produtos finais do metabolismo → Produtos de oxidação dos terpenos. 

Métodos de obtenção: Extração da droga com etanol e precipitação da resina em água;separação do óleo das oleoresinas por hidrodestilação.

Óleo-resinas:

  

Misturas mais ou menos homogêneas entre resinas e óleos essenciais. Podem ser liquidas, sólidas ou semisólidas, dependendo da porcentagem dos constituintes. 

• Terebintina: Resina sólida obtida de Pinus palustris Miller (Pinaceæ) e de outras espécies de Pinus. Alto potencial irritante e sensibilizante. Essência de terebintina =Aguarrás. 
• Gengibre: Rizoma dessecado de Zingiber officinale Roscoe (Zingiberaceæ). Usado como condimento, estimulante aromático e carminativo. 

Óleo gomo resinas: 

Misturas mais ou menos homogêneas entre resinas, gomas e óleos essenciais. Gomas: 

• Polímeros de carboidratos solúveis em água: Podem ser separados facilmente. 
• Mirra: Obtida de Commiphora molmol Engler, C. byssimica (Berg) Engler (Burseraceæ), dentre outras espécies do gênero. Rica em óleo essencial é usada como estimulante, estomáquico e adstringente em produtos de higiene bucal.

Bálsamos:

  

Misturas resinosas de ácido cinâmico, ácido benzóico, ambos ou seus ésteres. São resultantes de lesões sofridas pelo vegetal devido a traumatismos e/ou ação de micro-organismos. 

• Básamo do peru: Obtido de Myroxylom pereirae (Royle) Klostzsch (Fabaceæ). Usado como rubefaciente, parasiticida e antiséptico de uso tópico, adstringente no tratamento de hemorróidas.
• Benjoim: Resina balsâmica obtida de Styrax benzoin Dryander, S. paralleloneurus Perkins, S. tonkinensis (Pierre) Craib et Hartwich, o benjoimdesumatra dentre outras espécies do gênero Styrax (Styraceæ). Possui propriedades antiséptica, estimulante, expectorante e diurético. 
• Tintura de benjoim composta: Contém benjoim, aloés, estoraque e bálsamo-de tolu. Importante agente expectorante quando vaporizado e usado como protetor tópico (antiséptico).

Maconha:  Cannabis sativa Linné Canabinaceae:

• Planta utilizada para fins medicinais há mais de 4.000 anos Os chineses e persas preparavam incensos com essa e os empregavam para fins religiosos; Foi intensamente usada para fins medicinais até o início do século XX; Passou a ser proibida, pois estava sendo usada indiscriminadamente para alterar o estado de consciência.

Maconha Farmacologia:

• O THC liga-se especificamente à receptores canabinoídicos (CB1) no SNC e mimetizam a ação dos canabinóides endógenos, inibindo a liberação de neurotransmissores no coração, bexiga e intestino. Os receptores CB2 encontram-se em macrófagos do baço estando relacionados com o sistema imunológico. Ações farmacológicas: SNC → Euforia, disforia, ansiedade, agravamento de estados psicóticos, distorção das noções de tempo e espaço, sedação, fragmentação de pensamentos, confusão mental, perda de memória, alteração das funções motoras, analgesia, efeito antiemético, aumento do apetite;

Ações farmacológicas: 

• Sistema Cardiovascular:Taquicardia (doses agudas), bradicardia (uso crônico) hipotensão devido à vasodilatação periférica. 

Emprego Terapêutico:

• Reino Unido: Maconha, THC sintético e derivados sintéticos usados no alívio de náuseas e vômitos de pacientes em tratamento quimioterápico de tumores malígnos e AIDS (não respondem a outros tratamentos) graças à atividade antiemética; Diversas indicações para o tratamento de glaucoma, asma, enxaqueca, epilepsia, esclerose múltipla, artrite, anorexia, etc.

Os terpenos estão presentes no nosso cotidiano, uma vez que são muito encontrados (em pequenas quantidades) em seres vivos e desempenham importantes papéis na fisiologia vegetal. Além disso, apresentam grande valor econômico e para a saúde. O betacaroteno, por exemplo, é um tetraterpeno de importância significativa, primeiro pelo seu caráter antioxidante, segundo porque é o precursor da vitamina A, fundamental para uma boa visão. A vitamina D, muito importante para o desenvolvimento dos ossos, também é um terpeno, obtida a partir do colesterol, um triterpeno. Alguns medicamentos têm, em sua composição, terpenos como o óleo de madeira de cedro, o eucaliptol, o mentol, o cineol, o timol, entre outros. A indústria de cosméticos também utiliza terpenos na fabricação de perfumes.

• Monoterpenos e sesquitepenos apresentam importantes propriedades terapêuticas. Os primeiros, atuam como expectorante, solvente de gordura, descongestionante hepático e antimicrobiano. Os segundos têm a função de anti-inflamatórios, e também de descongestionante hepático e anti-infeccioso.

As técnicas de extração de terpenos varia de acordo com o órgão em que estão armazenados. O método de Enfloração é utilizado para retirar óleos essenciais de pétalas de flores. Já o método de arraste por vapor de água é empregado na extração de óleos de plantas dessecadas. Quando o objetivo é extrair o óleo para depois industrializá-lo, usa-se o método de extração por solventes orgânicos. Outra técnica muito aplicada é a de prensagem, em que o óleo é extraído de frutos cítricos. Um dos mais modernos métodos de extração é o de CO2 Supercrítico, porém é pouco utilizado devido ao seu alto custo.

Os terpenos são um grupo de compostos orgânicos derivados da junção de vários isoprenos.