1 Klasifikace obsahových látek. Fytofarmaka, registrace. Farmakognozie. Jana Kučerová Farmakognozie • věda o přírodních (rostlinných, živočišných i minerálních) léčivech používaných v humánní a veterinární medicíně • obecná – zabývá se chemií a biogenezí aktivních látek v rostlinném těle • speciální – třídí drogy (tedy i živočišné) do farmakoterapeutických skupin dle účinku Obsahové látky rostlin • primární metabolity – obsahují je všechny rostliny – jsou základem biochemických procesů v rostlinném těle • sekundární metabolity – tvoří se z primárních metabolitů – jsou druhově specifické – některé jsou farmakologicky využitelné 2 Faktory působící na rostlinu • ovlivňují tvorbu metabolitů v jejím těle • Klimatické faktory – světlo (fotosyntéza / transpirace) – teplo (klimat. pásmo, nadmořská výška…) – voda (ve vzduchu / v půdě) – vítr Faktory působící na rostlinu • Půdní faktory – dvě složky: minerální a organická – obsahuje tuhou, tekutou i plynnou fázi – zrnitost, složení, biologické a chemické procesy Sekundární metabolity • jejich výskyt je taxonomicky ohraničený • pro jejich tvorbu jsou třeba zvláštní podmínky (stres, stanoviště, radiace…) • význam pro rostlinu není vždy jasný – postradatelné – zvýhodnění? 3 Sekundární metabolity • vznikají z několika málo prekurzorů primárního metabolizmu • obvykle se dělí podle prekurzoru do tzv. biogenetických skupin Prekurzory 1. Cukry – přímé produkty fotosyntézy • D-glukóza • kyselina pyrohroznová – vzniká glykolýzou 2. Acetyl-CoA – vzniká z pyruvátu 3. Amikokyseliny – z ac-CoA a k. šikimové 4. Kyselina šikimová – z pyruvátu v pentosovém cyklu 5. Kyselina mevalonová – ze 3 molekul ac-CoA Produkty z prekurzorů 1. Cukry • polysacharidy: škroby, slizy, gumy… 2. Acetyl-CoA • polyketidy: oleje, vosky, tuky, antrachinony 3. Amikokyseliny • alkaloidy, peptidy 4. Kyselina šikimová • aromatické látky: fenylpropanoidy, lignany, kumariny, flavonoidy, třísloviny 5. Kyselina mevalonová • izoprenoidy: terpeny, steroidy 4 1. Cukry • Jednoduché cukry: glukóza, fruktóza • Specifické cukry: digitalóza… • Polysacharidy : – celulóza – škroby a pektiny – gumy a slizy Škroby • Skládají se z amylózy (tvořená lineárně vázanou glukózou) a amylopektinu (glukopyranózové jednotky vázané glykosidicky: – o – ) • rýžový, pšeničný, bramborový, kukuřičný • použití – zásypy, dietetika Pektiny • Chemicky podobné slizům hnědých řas – alginovým kyselinám • Hlavní složka: kyselina α-D-galakturonová vázaná glykosidicky (- o -) • Tvoří ochranné povrchy na sliznicích GIT • Náhrady krevní plasmy • Zevně hemostyptika • Emulgátory 5 Gumy • Amorfní látky, ve vodě bobtnají • Polysacharidická struktura • 2 oficinální látky: – Arabská guma – mucilaginózum, pomocná látka – Tragant – pomocná látka krémů, mastí, lubrikans Slizy • Amorfní látky slizovité konzistence, často součástí expektoračních čajů – Jitrocel – Plantago lanceolata – Plantaginaceae – Len – Linum usitatissimum – Linaceae – Proskurník – Althaea off. – Malvaceae – Sléz – Malva off. – Malvaceae – Podběl – Tussilago farfara – Asteraceae – Agar – řasy čeledě Gelidiaceae Produkty z prekurzorů 1. Cukry • polysacharidy: škroby, slizy, gumy… 2. Acetyl-CoA • polyketidy: oleje, vosky, tuky, antrachinony 3. Amikokyseliny • alkaloidy, peptidy 4. Kyselina šikimová • aromatické látky: fenylpropanoidy, lignany, kumariny, flavonoidy, třísloviny 5. Kyselina mevalonová • izoprenoidy: terpeny, steroidy 6 2. Acetyl-CoA • Ac-CoA = reaktivní forma kyseliny octové • Vzniká působením koenzymu A a ATP na kyselinu octovou • látky odvozené od kyseliny octové = acetogeniny = polyketidy Skupiny látek odvozené od Ac-CoA • Prostaglandiny • Antrachinony, diantrony • Makrolidy, polyketidová ATB • Lišejníkové kyseliny • Oleje, vosky • Cannabis sativa – THC, kanabidiol Prostaglandiny • Tvoří se v živočišném organismu z kyseliny linolenové přes arachidonovou… • Katalýza – multienzymový komplex • Zdroje prostaglandinů: mořské korály (až 1,5%), syntetická výroba • Použití – u zvířat na vyvolání říje, u člověka k provokaci porodu v kterékoli fázi těhotenství 7 Antrachinony, diantrony • Také od kyseliny šikimové • Pojmenování od anthracenu • Často glykosidicky vázané (s cukry) • Účinky – laxativa, textilní barviva – Anthrony a dianthrony – dráždí střevo a stimulují peristaltiku (Sennae folium) – Účinek nastává po 6-12 hodinách Rostliny s antrachinony, diantrony • Aloe • Sennae folium – sennový list • Frangulae cortex – krušina – aloeemodin Makrolidy, polyketidová ATB • Polyketidy – tetracykliny, griseofulvin • POLYKETIDY= R-CO-CH2-CO-SCoA • Makrolidy – vznikají cyklizací ketokyselin př. erythromycin 8 Lišejníkové kyseliny • Kyseliny: usnová, lekanorová, gyrofová mají antibakteriální účinky • Lichen islandicus – mucilaginózum, antitusikum, tradičně prostředek proti TBC Oleje, vosky = estery glycerolu a vyšších mastných kyselin (tuky, oleje) = estery vyšších alifatických alkoholů a alifatických mastných kyselin (vosky) Zdroje – včelí vosk, tuky hlavně v plodech a semenech Složené acetogeniny • Kromě acetogeninů (der.kys.octové) se na jejich tvorbě účastní i jiné struktury • Př. Cannabis sativa – THC, kanabidiol 9 Produkty z prekurzorů 1. Cukry • polysacharidy: škroby, slizy, gumy… 2. Acetyl-CoA • polyketidy: oleje, vosky, tuky, antrachinony 3. Amikokyseliny • alkaloidy, peptidy 4. Kyselina šikimová • aromatické látky: fenylpropanoidy, lignany, kumariny, flavonoidy, třísloviny 5. Kyselina mevalonová • izoprenoidy: terpeny, steroidy 3. Aminokyseliny • Phe – fenylalanin • Tyr - tyrozin • Trp – tryptofan • His - histidin • Orn – ornitin • Lys - lysin Alkaloidy odvozené od ornitinu • Nejvýznamnější jsou tropanové alkaloidy obsažené v čeledi Solanaceae – hyoscyamin, atropin, skopolamin, beladonin • Rulík – Atropa belladonna – Sol. • Blín – Hyoscyamus niger – Sol. • Durman – Datura stramonium – Sol. – kokain • Koka – Erythroxylon coca –Eryth. 10 Tropanové alkaloidy • Účinky atropinu: – neurotropní parasympatolytikum – spasmolytikum, snižuje sekreci žláz, antidotum organofosfátů, antiemetikum, mydriatikum Alkaloidy odvozené od fenylalaninu • Alkaloidy Opia – morfin, kodein, thebain – Papaver somniferum, Papav. – analgetika – antitusika – antidiarrhoika – euforie + závislost • Papaverin - spasmolytikum Alkaloidy odvozené od fenylalaninu – Tubokurarin – kurare, šípový jed – myorelaxans – Kapsaicin – paprika – dráždivá látka – Kolchicin – ocún – antiuratikum – Alkaloidy kozlíku lékařského – … 11 Alkaloidy odvozené od tryptofanu – Fysostigmin – Physostigma venenosum, Fabaceae – PSM, krátkodobý inhibitor AchE – Strychnin – Strychnos toxifera, Loganiaceae – analeptikum – Vinkaminy – Vinca minor, Apocynaceae – hypotonikum, sedativum Alkaloidy odvozené od tryptofanu – Námelové alkaloidy – amidy kyseliny lysergové, ergotamin, ergometrin – Claviceps purpurea, Clavicipitaceae • uterotonika, vazokonstringencia, antimigrenika, prychomimetika Produkty z prekurzorů 1. Cukry • polysacharidy: škroby, slizy, gumy… 2. Acetyl-CoA • polyketidy: oleje, vosky, tuky, antrachinony 3. Amikokyseliny • alkaloidy, peptidy 4. Kyselina šikimová • aromatické látky: fenylpropanoidy, lignany, kumariny, flavonoidy, třísloviny 5. Kyselina mevalonová • izoprenoidy: terpeny, steroidy 12 4. Kyselina šikimová - šikimáty • Fenylpropanoidy • základní skelet tvoří benzenové jádro • lipofilní látky, složky silic • kyselina skořicová, kávová, sinapová… - šikimáty • Lignany – vznikají polymerací fenylpropanoiddů – lignin – složka oporných pletiv – lignany – ve dřevě, kůře, pryskyřicích - šikimáty • Kumariny – laktony kyseliny skořicové – dikumarol – antikoagulační látka – další: eskuletin, herniarin, … 13 Rostliny obsahující kumariny • Fabaceae, Apiaceae, Poaceae – Komonice – Meliotus off. – Fabaceae – Mařinka – Gallium odoratum – Rubiaceae – Morač – Ammi visnaga – Apiaceae • Účinky - antiflogistické, diuretické, snižují krevní srážlivost (dikumarol) - šikimáty • Flavonoidy • Účinky – normalizují permeabilitu kapilár, odstraňují jejich lámavost, působí antihemorrhagicky a antiedematózně • Zpravidla mají na skeletu navázané cukry (glykosidy, aglykony) • Jejich prekurzorem je i AcCoA Rostliny obsahující flavonoidy • Významné flavonoidy: – rutin, hesperidin, kvercitrin, … Bříza – Betula pendula – Betulaceae Hloh – Crataegus monogyna – Rosaceae Bez – Sambucus nigra – Sambucaceae Lípa – Tilia cordata – Tiliaceae … 14 - šikimáty • Třísloviny – používají se na výrobu usně tříslením, což je vazba tříslovin s aminoskupinami bílkovin – stahující chuť, sráží bílkoviny a alkaloidy – jsou v přírodě hojně rozšířeny, nejčastěji v kořenech, kůře – hydrolyzovatelné (galotaniny a elagotaniny): hydrolýzou vzniká kys.galová a cukry – nehydrolyzovatelné (kondenzované, katechiny) – neštěpí se vlivem kyselin Rostliny obsahující třísloviny • Účinky: antidiarrhoické, adstringens na rány Duběnka – Galla Ořešák – Juglans regia – Juglandaceae Ostružiník – Rubus fructicosus – Rosaceae Maliník - Rubus idaeus – Rosaceae Dub – Quercus robur, petraea – Fagaceae Jahodník, borůvka, řepík, rdesno, mochna Produkty z prekurzorů 1. Cukry • polysacharidy: škroby, slizy, gumy… 2. Acetyl-CoA • polyketidy: oleje, vosky, tuky, antrachinony 3. Amikokyseliny • alkaloidy, peptidy 4. Kyselina šikimová • aromatické látky: fenylpropanoidy, lignany, kumariny, flavonoidy, třísloviny 5. Kyselina mevalonová • izoprenoidy: terpeny, steroidy 15 5. Kyselina mevalonová • odvozují se od ní izoprenoidy – látky steroidního a terpenického charakteru • zástupci: – saponiny – kardioaktivní glykosidy Saponiny • Struktura: • Lipofilní izoprenový aglykon • Hydrofilní cukr (řetězec) Saponiny • Vlastnosti: – pěnivost, snižují povrchové napětí – hemolyzující – reflexně dráždí GIT ⇒ expektorační účinek – podporují ztekutění hlenu 16 Saponinové drogy • Betulae folium – Betula sp. - bříza • Calendula flos – Calendula sp. - měsíček • Equiseti herba – Equisetum sp. - přeslička Saponinové drogy • Liquiritiae radix – Glycirrhiza sp. - lékořice • Ginseng radix – Panax sp. - ženšen • Hederae folium – Hedera sp. - břečťan Saponinové drogy • Primulae radix – Primula sp. - prvosenka • Saponariae albae radix – Saponaria sp. - mydlice • Verbasci flos – Verbascum sp. - divizna 17 Kardioaktivní glykosidy • Struktura: – cyklopentanoperhydrofenantrenový skelet – velmi specifické řetězce cukrů (digitoxóza, digitalóza…) Kardioaktivní glykosidy • Vlastnosti: – speficifký účinek na srdeční sval - kardiotonika – nositelem účinku je aglykon – cukry účinek pouze modifikují – jsou obsaženy nejen v rostlinách, ale i v tělech ropuch a hmyzu Drogy obsahující kardioglykosidy • Adonidis herba – Adonis sp. - hlaváček • Convallariae herba – Convallaria sp. - konvalinka • Digitalis lanatae folium – Digitalis sp. - náprstník 18 Drogy obsahující kardioglykosidy • Digitalis purpureae folium • Hellebori radix – Helleborum sp. - čemeřice • Oleandri folium – Nerium sp. - oleandr Drogy obsahující kardioglykosidy • Strophanti semen – Strophantus sp. - strofantus • Scillae albae bulbus – Urginea sp. – mořská cibule • Bufotoxin (ropuchy rodu Bufo) Fytopreparáty • Nejčastěji čaje, ale i kapky (tinktury), sirupy, masti a vzácně tablety • Mnoho fytopreparátů je registrováno jako léčiva • Ostatní spadají do kategorií „potraviny pro zvláštní výživu“ a „doplňky stravy“ 19 Související legislativa • 343/2003 Sb. – VYHLÁŠKA, kterou se vydává seznam rostlin využívaných pro farmaceutické a terapeutické účely Související legislativa • 378/2010 Sb. – VYHLÁŠKA o stanovení druhového seznamu pěstovaných rostlin Související legislativa • 54/2004 Sb. – VYHLÁŠKA o potravinách určených pro zvláštní výživu a o způsobu jejich použití – Kojenecká výživa vč. ovocných a zeleninových příkrmů – Potraviny pro snižování tělesné hmotnosti – Specifické diety – bezlepková, bez Phe, pro diabetiky, při laktózové intoleranci, pro sportovce, se sníženým obsahem sodíku 20 • 446/2004 Sb. - VYHLÁŠKA - požadavky na doplňky stravy a na obohacování potravin doplňky – Určuje které a jaké maximální dávky vitaminů a minerálů lze použít – V jaké formě (sůl) – Které další doplňky lze použít – Seznam zakázaných rostlin k výrobě doplňků stravy – Doporučené denní dávky vitaminů a minerálů Potravní doplňky Nejvyšší přípustné množství v denní dávce ----------------------------------------------------------------------------------------------- • Koenzym Q 10 60 mg • Karoteny 20 mg • Karnitin 1000 mg • Kreatin 2,5 g • Mateří kašička nativní 200 mg • Propolis 50 mg • Lecitin Není omezeno • Inositol Není omezeno • Mlezivo (colostrum) Není omezeno • Sušená biomasa zelených řas rodů Není omezeno • Chlorella, Scenedesmus, • sinic rodu Spirulina. • Sušená biomasa nebo extrakty • z biomasy hnědých a červených jedlých • řas z čeledí Fucaceae, Phaeophyceae a • Rhodophyceae (tzv.kelp) • Vitální kultury mikroorganizmů Není omezeno • Bifidobacterium spp. • Candida valida • Kluyveromyces marxianus, • Lactobacillus acidophilus • Lactobacillus bulgaricus • Lactobacillus delbrueckii subsp. • bulgaricus • Lactococcus • Leuconostoc • Streptococcus lactis, • Streptococcus salivarius subsp. • thermophilus • Saccharomyces cerevisiae • Saccharomyces exignus • Saccharomyces unisporus • Torulopsis • Včelí pyl Není omezeno 21 • Apocynum sp. div. (kořen) • Areca catechu L. (semeno) • Artemisia cina • Borago officinalis (nať, květ) • Bragantia wallichii • Brachyglotis spp. • Cassia angustifolia, senna L (list, plod) • Cassia angustifolia VAHL (list, plod) • Citrullus colocynthis (plod) • Clematis spp. • Cocculus spp. • Conium maculatum • Cynoglossum spp. • Diploclisia affinis, chinensis • Dryopteris filix-mas (oddenek) • Gelsemium sempervirens (L.) AIT. (kořen) • Gossypium sp. div. (semeno) • Hedera helix L. (list) • Piper methysticum FORSTER (kava-kava) • Podophyllum peltatum L. (kořen) • Pulsatilla vulgaris • Rhamnus catharthica L. (kůra, plod) • Rhamnus purshiana DC. (kůra) • Rheum officinalis, palmatum (kořen) • Rhododendron ferrugineum L. (list) • Ruta graveolens (nať) • Tussilago farfara L. (list, květ) Zakázané rostliny Významné fytopreparáty na trhu • Fy Leros (www.leros.cz) • Fy Megafyt (www.megafyt.cz) – Většina produktů je registrována jako léčiva