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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA
Mg. Q.F. MARILU ROXANA SOTO VÁSQUEZ
Docente de las cátedras de Farmacognosia y Farmacobotánica
CONTROL DE CALIDAD DE DROGAS VEGETALES
Las drogas vegetal
Preparados fitoterapéuticos
Ocupan un lugar importante en el comercio de medicamentos
La necesidad de garantizar su control de calidad con aplicaciones de técnicas modernas y el uso de patrones adecuados.
A NIVEL MUNDIAL
surge
F A R M A C O P E A
M O N O G R A F I A
CALIDAD SEGURIDAD EFICACIA
DROGA VEGETAL
ORIGEN
CULTIVO
RECOLECCIÓN
CONSERVACIÓN
ALMACENAMIENTO
CONTROL DE CALIDAD DE PLANTAS MEDICINALES
1. CONTROL DE IDENTIDAD ENSAYOS BOTÁNICOS
-EXAMEN ORGANOLÉPTICO -EXAMEN MACROMORFOLÓGICO -EXAMEN MICROMORFOLÓGICO
ENSAYOS FISICOQUÍMICOS - CUALITATIVOS
2. CONTROL DE CALIDAD ENSAYOS FISICOQUÍMICOS
- GENERALES - CUANTITATIVOS
3. CONTROL DE PUREZA - AUSENCIA DE ELEMENTOS EXTRAÑOS - DETERMINACIÓN DE PESTICIDAS - DETERMINACIÓN DE METALES PESADOS - DETERMINACIÓN DE SUSTANCIAS RADIACTIVAS - DETERMINACIÓN DE CONTAMINACIÓN MICROBIANA
F A R M A C O P E A
M O N O G R A F Í A
CONTROL DE CALIDAD DE DROGAS VEGETALES
CONTROL DE IDENTIDAD
ENSAYOS BOTÁNICOS
PERMITE CONFIRMAR LA IDENTIDAD DE LA DROGA DETECTANDO POSIBLES
FALSIFICACIONES
COMPRENDE
EXAMEN ORGANOLÉPTICO
EXAMEN MICROMORFOLÓGICO
EXAMEN MACROMORFOLÓGICO
1
CONTROL DE IDENTIDAD
I.- ENSAYOS BOTÁNICOS
1.1. EXAMEN ORGANOLÉPTICOS
OLOR
COLOR
SABOR
aromático, aliáceo, alcanforáceo,
nauseabundo, desagradable, a especia, etc.
Olores característicos o suigeneris como: la
menta, la canela, anís.
polvos de hojas, sumidades y tallos son de
color verde cortezas y raíces son de color
marrón oscuro o marrón rojizo.
dulce, ácido, salino, astringente, punzante,
nauseabundo, aromático, etc.
COLOR SABOR OLOR
ROJO: QUINA
ANARANJADO: RUIBARBO
Dulce: regaliz Amargo: nuez vómica, quina, genciana, acíbar. Aromático: canela, clavo
Plantas con aceites esenciales: Menta, hinojo, canela, romero, eucalipto, anís
CASTAÑO: CANELA
BLANCO: GOMA ARÁBIGA)
CONTROL DE IDENTIDAD
I.- ENSAYOS BOTÁNICOS
1.2. EXAMEN MACROMORFOLÓGICO Los caracteres macroscópicos o macromorfológicos de una droga son determinados en cada órgano se conocen examinando sus características típicas como por ejm: la forma y tamaño, las marcas externas y su color.
TALLOS tipo: leñoso o herbáceo, erecto o rastrero, redondeada
HOJAS Forma del limbo; tipo de nerviación, presencia o no de pelos; textura, superficie
INFLORESCENCIA Disposición de flores; presencia o no de brácteas
FLORES Número de piezas del cáliz y de la corola
FRUTOS Tipos; forma y dimensiones; características del pericarpio, dehiscencia.
SEMILLAS Tamaño, color y forma; presencia o no de pelos
CORTEZA Color; estriaciones; arrugas; fractura
LEÑO Zonas de crecimiento; radios medulares; vasos; fractura
ÓRGANOS SUBTERRANEOS
Forma; aspecto de la superficie; características del corte transversal; consistencia
DROGAS NO ORGANIZADAS
Aspecto, coloración: propiedades organolépticas.
CARACTERES GENERALES DE CADA ÓRGANO DE LA PLANTA
CONTROL DE IDENTIDAD
I.- ENSAYOS BOTÁNICOS 1.3. EXAMEN MICROMORFOLÓGICO
El examen micromorfológico es indispensable para confirmar la identidad de la droga y descartar la presencia de posibles adulterantes.
CORTES HISTOLÓGICOS
DROGAS PULVERIZADAS
CORTES HISTOLÓGICOS DROGAS ORGANIZADAS
Y NO PULVERZADAS
ENTERAS O TROCEADAS
Estructura típica (Reconocimiento más fácil)
Estructura no organizada (Reconocimiento más difícil) Ejm: goma arábiga
Los estudios histológicos se llevan a cabo mediante cortes transversales o longitudinales efectuados mediante el micrótomo, montados con técnicas de aclarado y coloración. REACTIVOS PARA ACLARAR(hojas y pétalos): hidrato de cloral, potasa alcohólica al 5%, lactoferol, hipoclorito de sodio. Los órganos oleaginosos(semillas) se desengrasan previamente introduciendo en alcohol. REACTIVOS DE MEMBRANA .Floroglucinol = colorea en rojo los tejidos lignificados Cloroioduro de zinc = azul violeta los tejidos celulósicos y en amarillo marrón los lignificados y suberificados.
EPIDERMIS FOLIAR DE Neirium olander Laurel rosa
PRINCIPALES CARÁCTERÍSTICAS ANATOMICAS A OBSERVAR
Nymphaea: hoja epistomática Dorsiventral. Lirio de agua
HOJA Células epidérmicas, tejido parenquimático, presencia de estomas y pelos o tricomas.
estoma en vista superficial (MEB)
Tricomas glandulares del
Pelargonium hortorum
Pelos urticantes (emergencias) en Urtica dioica, ortiga
Pelargonium hortorum
Urtica dioica, ortiga
HOJA
RAÍCES Y TALLOS (Epidermis, súber, elementos esclerificados en el
parenquima cortical)
Transcortes de tallo primario de Tilia (tilo, Dicotiledónea): vista general y detalle
PRINCIPALES CARÁCTERÍSTICAS ANATOMICAS A OBSERVAR
Transcorte de raíz en Zea mays Zea mays
CORTEZA: Características del súber, elementos esclerosos y elementos secretores
Soja: fruto - corte transversal - corte longitudinal
FRUTOS Y SEMILLAS:ESTRUCTURA DEL PERICARPIO Y TEGUMENTO
DROGAS PULVERIZADAS
En la droga pulverizada muchas células están rotas excepto las paredes lignificada. Se puede encontrar también fragmentos de almidón, cristales de oxalato de calcio, aleurona, etc)
elementos celulares
contenido celular
•Granos de fécula •Granos de aleurona •Cristales •Grasas y esencias
•Elementos conductores: vasos y traqueídas •Células epidérmicas •Células de parénquima •Células de colénquima •Células de súber •Células de esclerénquima
El examen micrográfico de las drogas pulverizadas
se basa en el estudio de
GRANOS DE FÉCULA
Granos de almidón de papa
GRANOS DE ALEURONA
aleurona de un grano de trigo
CRISTALES
Prismas de oxalato cálcico en células del tallo de chopo (Populus x boleana).
GRASA Y ESENCIAS
aceite esencial del clavo de olor
Células del esclerénquima
Células de súber
Células de colénquima
•Células de parénquima
Células epidérmicas
•Elementos conductores: •vasos y traqueídas
Tradescantia (MO) colenquima del sauco tallo de zapallo
PRUEBAS MICROQUÍMICAS
Las pruebas microquímicas se pueden
realizar tanto como material fresco como de
herbario y aún conservado, siendo preferible
al estado fresco.
ALCALOIDES (Reactivo de Dragendorff)
ALEURONAS (Gota de colorante organge G)
ALMIDÓN (Reactivo de lugol)
CELULOSA (Prueba de clorioduro de cinc)
GRASAS Y ACEITES(Reactivo de Sudan III o Sudan
IV)
LIGNINA(Prueba de floroglucina)
MUCÍLAGOS(Azul de cesil al 1%)
OXALATO DE CALCIO(Reactivo acetato cúprico)
PECTATO, SUSTANCIAS PÉCTICAS(Rojo de
rutenio al 0,1%)
QUITINA(Reactivo de lugol y cloruro de cinc)
SAPONINAS(Ácidos sulfúrico concentrado)
TANINOS (Sulfato férrico)
Presencia de flavonoides (color amarillo) y taninos (color rojo)
Presencia de alcaloides de color marrón (Dragendorff)
vichayo
CONTROL DE IDENTIDAD ENSAYOS FISICOQUÍMICOS
- CUALITATIVOS
DROGA ENTERA DROGA PULVERIZADA EXTRACTOS
IDENTIFICACIÓN Y DETECCIÓN DE POSIBLES ADULTERACIONES
REACCIONES DE IDENTIFICACIÓN A. Reacciones de coloración o
precipitación B. Fluorescencia C. Microsublimación
ANÁLISIS CROMATOGRÁFICO :
REACCIONES DE IDENTIFICACIÓN A. Reacciones de coloración o precipitación
CORTEZA DE CÁSCARA SAGRADA(Rhamnus purshiana) + Sol. Amoniacal = coloración roja(antraquinonas) Comino rústico(Ammi visnaga) + KOH = coloración púrpura (furocromonas) Semillas de almendras amargas(Prunus amygdalus var.) + papel picrosódico = coloración rojiza Esteroides + Lieberman(HOAc +AC2O/H2SO4) = Coloración azul verdosa Alcaloides (H+/H2O) + METALES PESADOS(Bi, Hg, etc.) = Formación de precipitados
B.- FLUORESCENCIA
quinina
C.-MICROSUBLIMACIÓN
Se realiza con drogas con p.a. (principios activos) fácilmente sublimables (antraquinonas, alcaloides)
ANALISIS CROMATOGRAFICO
Esta cromatografía es especialmente para aislar y purificar vitaminas, hormonas, diversos alcaloides, hetérosidos cardiotónicos, antraquinonas
CROMATOGRAFÍA DE CAPA FINA
CONTROL DE CALIDAD ENSAYOS FISICOQUÍMICOS CUANTITATIVOS
1. Confirman la IDENTIDAD 2. Permiten VALORA la CALIDAD y la PUREZA
GENERAL (normalización de drogas)
ESPECÍFICOS
Porcentaje de humedad Determinación de cenizas
Métodos volumétricos Métodos espectrofotométricos Cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) Cromatografía de gases Determinación de aceites esenciales Índice de acidez Índice de yodo Índice de saponificación Índice de ésteres Índice de peróxido Índice de yodo Índice de refracción Poder rotatorio fluorometría Índice de hinchamiento
2
Determinación de agua (Humedad residual)
Un exceso de agua en una droga puede provocar el crecimiento microbiano, la presencia de hongos o insectos y el deterioro, seguido de la hidrólisis de los principios activos. Este ensayo es especialmente importante para drogas que absorben humedad fácilmente o se deterioran rápidamente en presencia de agua. Los límites de agua establecidos en la Farmacopea para las drogas, oscila entre un 8 y un 14 % con pocas excepciones, correspondiendo los valores más altos con la humedad de cortezas, tallos y raíces.
AGUA DE VEGETACION. (SE PIERDE CON FACILIDAD)
AGUA DE CONSTITUCION DE TEJIDOS. (DIFICIL DE ELIMINAR)
Las bacterias necesitan para reproducirse 40% de humedad y los hongos 15 a 20% de humedad% . < 10% de agua evita la presencia de estos.
La humedad residual o límite para la cantidad de agua, puede ser establecida mediante el estudio de secado de la droga.
Para esta determinación puede ser empleados dos métodos:
MÉTODO AZEOTRÓPICO
Utilizado especialmente para drogas con aceites esenciales
MÉTODO GRAVIMÉTRICO
(Pérdida por desecación)
No es empleado para plantas con aceite esencial
105 °C/1H
Según la Farmacopea: Destilar 200mL de disolvente , al que se le añade 2 mL de agua. Luego se enfría y se mide el volumen de agua “n” separado en la parte del tubo. Se introducen 20 g de muestra triturada se somete a ebullición con tolueno. Por 5 minutos, se enfria y se procede a la lectura del volumen de agua (n’ )
% de agua = (n’ – n) 100/p Donde: p = peso en gramos
En este método el agua de la droga es arrastrada por destilación con un disolvente no miscible con el cual forma una mezcla azeotrópica cuando se somete a una temperatura constante de ebullición, en un aparato de destilación a reflujo. El agua se acumula a una trampa y se lee directamente su volumen. Los vapores del azeótropo se condensan por refrigeración, separándose el agua del disolvente en dos capas, pudiendo entonces medir el volumen del agua separada de la droga.
Los disolventes utilizados pueden ser: Benceno (p.e. 80°) Tolueno(p.e. 110°C) Xileno ( p.e. 136 a 140°C)
AZEOTRÓPICO
Las cenizas totales permiten
determinar la cantidad de
material remanente después
de la ignición:
“Cenizas fisiológicas”,
Derivados de los tejidos de la
planta y “Cenizas no
fisiológicas”, que son el
residuo después de la ignición
de la materia extraña (Polvo,
arena, tierra, etc.), adherida a
la superficie de la droga.
CENIZAS TOTALES
INCINERACIÓN
700 -750°C
2H
CALCINACIÓN
CENIZAS SOLUBLES EN AGUA
son calculadas por diferencia en peso entre las cenizas totales y el
residuo remanente después del tratamiento de las cenizas totales con agua.
Cuando los valores obtenidos para las cenizas totales son elevados (>5%), es necesario conocer si las mismas están compuestas por metales pesados, lo cual se determina mediante los ensayos de cenizas insolubles, y si este resultado es elevado hay que someter la droga a otros análisis antes de aprobar su uso.
Ceniza total + 15 a 20 mL de agua + calentar +mufla (700 a 750 °C)/2H
CENIZAS ÁCIDO-INSOLUBLES
Las cenizas ácido-insolubles son los residuos después de la ebullición de las cenizas totales con ácido clorhídrico diluido. Esta determinación mide la presencia de sílice, especialmente de arena y tierra silícea.
Ceniza total + 2 a 3 ml HCl 10% hervir 10’ + mufla (700 a 750 °C)/2H Indican contaminación con producto térreos
METODOS VOLUMÉTRICOS
Se fundamenta en la determinación de una sustancia por su reacción con un volumen medido de una sustancia estandarizada conocida.
MÉTODOS ESPECTROFOTOMÉTRICOS
ENSAYOS FISICOQUÍMICOS CUANTITATIVOS ESPECÍFICOS
Estos métodos se aplican a la mayoría de los p.a. y están basados en la capacidad de absorción energética que presentan ciertas moléculas al ser expuestas a una determinada intensidad de energía y con un longitud de onda concreta.
La longitud de onda (λ) comprende entre 190 y 800 nm.
CROMATOGRAFÍA DE LÍQUIDA DE ALTA RESOLUCIÓN (CLAR) o HPLC
La cromatografía es una técnica que
permite identificar, cuantificar y
purificar los componentes de una
mezcla de compuestos químicos.
CROMATOGRAFÍA GASEOSA Determina con componentes volátiles (aceites esenciales, alcanfor, ácidos vegetales, algunos alcaloides del opio y tabaco, resinas de la marihuana, sapogeninas y heterósido cardiactivos. Detección de cocaína metabolitos en el organismo humano, de gran importancia en el campo forense.
Artemisia absinthium ajenjo
DETERMINACIÓN DE ACEITES ESENCIALES
El contenido mínimo, en porcentaje, de aceites
esenciales de numerosas drogas viene recogido en
muchas farmacopeas.
INDICE DE HINCHAMIENTO
Aplicable a las drogas con mucílagos es definido como el
volumen en mililitros ocupado por un gramo de droga y mucílago,
después de su hinchamiento por permanecer cuatro horas en
contacto con un liquido acuoso. Por ejemplo: para el agar su
valor es > a 15,y para la semilla de lino > 4 para la droga entera
y > 4.5 para el polvo.
Aceites fijos
Caracteres organolépticos: olor, sabor y color
Ensayos fisicoquímicos
Solubilidad
Indice de acidez: Cantidad en mg de KOH necesaria para neutralizar los ácidos libres presentes en 1 g de sustancia
Indice de refracción
Indice de hidróxidos
Indice de saponificación: Cantidad de KOH (mg) necesaria para neutralizar los ácidos libres y saponificar los ésteres, en 1 g de sustancia
Control de calidad de drogas de origen vegetal. Cátedra de Farmacognosia. FFyB-UBA-
Indice de yodo: Cantidad de yodo fijada a 100g de sustancia.
Indice de éster: Diferencia entre los dos índices anteriores
Indice de peróxidos: Es el número que expresa en mEq de O2 activo la cantidad de peróxido contenido en 1000 g de sustancia.
Insaponificable: Es el % de sustancias no volátiles a 100-105°C, obtenidas por extracción con un disolvente orgánico, de una disolución de la muestra previamente saponificada.
Rotación óptica Densidad relativa Espectros UV e IR Análisis cromatográfico: TLC y GC
Control de calidad de drogas de origen vegetal. Cátedra de Farmacognosia. FFyB-UBA-
Aceites esenciales
Caracteres: Se incluye la apariencia y el olor del aceite esencial y si se considera adecuado, el sabor.
Identificación: La identificación de los aceites esenciales debe efectuarse mediante el perfil cromatográfico por cromatografía de gases. En su defecto puede utilizarse la TLC.
www.usac.edu.gt/investigacion/iiqb/ponencia9.pdf
Ensayos
Densidad relativa
Indice de refracción
Poder rotatorio
Acidos grasos y aceites esenciales resinificados
Residuo de evaporación
Agua
Solubilidad en alcohol
Presencia de ésteres extraños
Ensayos para detectar falsificaciones (GC; TLC)
www.usac.edu.gt/investigacion/iiqb/ponencia9.pdf
Se fundamenta en las propiedades de algunos compuestos de emitir fluorescencia. En los alcaloides la fluorescencia es proporcional a la concentración. Se emplea para la valoración de la quina y quinidina, aprovechando sus propiedades fluorescentes en medio sulfúrico. La absorción al ultravioleta tiene el inconveniente que requiere extractos muy purificados. Permite valorar simultáneamente mezclas de alcaloides de forma independiente. para ello es preciso que cada uno cumpla la ley de Lambert-Beer: absorciones máximas diferentes, absorciones aditivas.
FLUORIMETRÍA
ÍNDICE DE REFRACCIÓN
Las determinaciones del índice de refracción son especialmente útiles para el establecimiento de la pureza de esencias y aceites fijo y mucho de su valores indican en las farmacopeas. Por ejm: índice de refracción de menta (Mentha piperita) es 1,459- 1,45 y el de la esencia de lavanda inglesa (Lavandula officinalis Chaix ex Villars) es de 1,460 – 1,474.
PODER ROTATORIO
La mayoría de los aceites esenciales tienen componentes ópticamente activos y su pureza puede deducirse del sentido del poder rotatorio y de su magnitud. Así el poder rotatorio de la esencia de limón (Citrus limon L.) es mayor de 57°y menor de 65° o el de la esencia de menta (Mentha piperita L.) no es menor de -16° ni mayor de -3
CONTROL DE PUREZA
- Ausencia de elementos extraños
- Determinación de pesticidas
- Determinación de metales pesados
- Determinación de sustancias radiactivas
- Determinación de contaminación
microbiana
3
PUREZA
Materia extraña: consiste en realizar al ojo y estereoscopicamente las características de la muestra en análisis ya sea contaminación animal, vegetal, mineral, etc.
Materia extraña Referencia
Mentha piperita <5% tallos/ <2% materia extraña. Ph Helv Vll
Ocimum basilicum <7%tallos/ <3% . materia extraña Ph Helv Vll
Perdida por secado:Contenido de humedad que contienen la planta determinada por desecación de la muestra, expresado en % m/m
% Humedad Referencia
Eucalyptus sp. <10% DAB 10
Ocicum basilicum <12% Ph Helv Vll
Anethum graveolen <13% DAB 10
DETERMINACIÓN DE PESTICIDAS
DETERMINACIÓN DE METALES PESADOS
Se procesan las muestras mediante la metodología establecida en estándares internacionales. Se utiliza la Cromatografía Gaseosa con detector de captura electrónica (organoclorados) o detector de nitrógeno fósforo para órgano fosforados. También puede trabajarse acoplando a espectrometría de masa.
ANÁLISIS DE PESTICIDAS
CONTAMINANTES METÁLICOS
El método mas empleado es el de Absorción Atómica
DETERMINACIÓN DE SUSTANCIAS RADIOACTIVAS
Desastre nuclear de Chernóbil
La normativa oficial de la Unión Europea permite unos niveles máximos de contaminación radioactiva de 600 beq/Kg (alimentos)
Contaminación microbiológica
Las plantas son contaminadas por microorganismos presentes en la tierra, en el ambiente, etc. Esta contaminación varia por lo general entre 103 y 106 UFC por gramo de planta. Detectándose a veces la presencia de estreptococos fecales, pseudomonas y enterobacterias. Las plantas se contamina en la recolección, disminuyendo la tasa de contaminación con el secado.
BIBLIOGRAFÍA
•Capasso R, Borreli F, Longo R, Capasso F. Farmacognosia Aplicatta: Controllo di Qualitá de lle Droghe Vegetali. Italia. Springer. 2007 •Villar del Fresno. Farmacognosia General. Madrid. Edit. Síntesis. 1999. •OMS. Quality control method for medicinal plant materials. 1998. Disponible en: http://apps.who.int/medicinedocs/fr/d/Jh1791e/ •Farmacopea de las plantas medicinales del Caribe. Disponible en: http://www.funredes.org/tramil/espanol/ •Arbo M, González A. Botánica Morfológica: Morfología de las plantas vasculares. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Agrarias. 2005. Disponible en: www.hiperbotanica.net
