Date post: | 27-Apr-2015 |
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Desarrollo de Productos Desarrollo de Productos Naturales Fitoterapéuticos y Naturales Fitoterapéuticos y Cosmecéuticos a partir de Cosmecéuticos a partir de Plantas nativas de BoliviaPlantas nativas de Bolivia
Dra. Giovanna AlmanzaDra. Giovanna AlmanzaLaboratorio de Bio-orgánicaLaboratorio de Bio-orgánica
Instituto de Investigaciones QuímicasInstituto de Investigaciones QuímicasUMSAUMSA
Definición de Productos Fitoterapéuticos y Cosmecéuticos
Los productos fitoterapéuticos son aquellos productos con propiedades terapéuticas que tienen como principio activo un extracto o “fitocomplejo” de una planta medicinal
También son llamados: Productos Naturales (Perú), Medicamentos Naturales (Bolivia) o Productos Fitofármacos, entre otros.
Los productos naturales Cosmecéuticos son aquellos cosméticos de origen natural que además tienen alguna propiedad terapéutica
BOLIVIA UN PAIS MEGADIVERSO
Importancia de Productos NaturalesLas plantas medicinales representan cerca del 25% del total de las prescripciones médicas en los países industrializados. En los países en desarrollo representa el 80% del arsenal terapéutico.
El 25% de los fármacos para la salud está constituido por moléculas de origen vegetal
Plantas como Biofábricas Escasez de nuevos descubrimientos por los procesos
tradicionales de síntesis química.
biological
Natural Product
Derived from NP
synthetic
Syntheticfrom N
NP mimic
NP mimic
Drug Dicovery Today, 10, 2005
LOS COSTOS DE UN PRODUCTO FARMOQUIMICOLOS COSTOS DE UN PRODUCTO FARMOQUIMICO
Importancia de Productos Naturales Fitoterapéuticos y Cosmecéuticos
Los productos naturales tienen una aceptación cada vez mayor en el mercado farmacéutico y cosmético, particularmente aquellos que cuentan con el debido respaldo científico que asegura su eficacia e inocuidad.
…el “producto natural” es más seguro más manejable y menos tóxico que un producto sintético (no se han observado efectos colaterales – prevención de enfermedades no cura de enfermedades)
Los extractos o los fitocomplejos están constituidos por varias moléculas bioactivas algunas potencialmente tóxicas, la concentración podría ser crucial!!!
Las pruebas científico-clínicas se constituyen en la parte más importante y más requerida en países como Bolivia, para la industrialización de estos productos con fines de comercialización interna y externa
El mercado de “Productos Naturales” está creciendo a nivel internacional, particularmente en países como Canada, Japón, Dinamarca, Paises Bajos y Alemania.
Ciclo de Producción primariaActores: Productores, Proveedores,Agrónomos, biólogos, ONG, Programa de Biocomercio
Cultivo orgánico
Almacenamiento, secado y molienda
Ciclo de Transformación y Mercadeo
Actores: Industria Farmacéutica
Transformación a forma farmacéutica
Control de calidad
Investigación de mercado
Marketing y comercialización
Ciclo de Investigación, Desarrollo e InnovaciónActores: InvestigadoresIdentificación de potencialesProductos FitoterapéuticosRespaldo científico-clínico deProductos fitoterapéuticosObtención, control y estandarización del principio activo (Extracto)
Socios estratégicos:
Gobierno
ONGs
Médicos Tradicionales
Naturistas
COMPLEJO PRODUCTIVO
UMSA-LAFAR-FHI
Bolivia cuenta hoy con una ley de Medicamentos No 1737, sancionada el 17 de diciembre de 1996 y su decreto supremo reglamentario No 24672 del 21 de junio de 1997. Complementando esta ley y considerando que Bolivia cuenta con un importante potencial fármaco-botánico y una tradición milenaria en el uso de las plantas medicinales, en 1999 se dicta en La Paz las Normas para Medicamentos Naturales Tradicionales y Homeopáticos
Acción terapéutica Patología tratada Ensayo microbiológico Ensayo pre- clínico /farmacológico / experimentales Ensayo toxicológico Eficacia / Efectos clínicos (si corresponde) Características fisicoquímicas Características macroscópìcas Características microscópicas: Histiología, morfología. Ensayo Fitoquímico (identificación de principios activos, si corresponde) Estudios de estabilidad Propiedades organolépticas Almacenamiento/Conservación Características botánicas Evaluación de riesgos Toxicología / Inocuidad Uso tradicional / Etnobotánica
NORMATIVA EN BOLIVIA
Metodología para la investigación química de fitofármacos (OMS) (Napralert- Illinois- 1999)
Etapa I:
Confección del informe de revisión bibliográfica sobre la composición química de la especie Preparación de extractos alcoholicos o hidroalcohólicos (30-80 % v/v) Realización del screening Fitoquímico para determinar tipos deMetabolitos secundarios presentes en la planta. Realización de un screening toxicológico y farmacológico: Extractos secos (Liofilización o rotaevaporación a sequedad)
Caracterización fitoquímica preliminar
Etapa II:Determinación de componentes bioactivos
Estudio fitoquímico (bioguiado)Aislamiento y elucidación estructural del principio (s) activo (s)Evaluación farmacológica in vitro e in vivo
Se analizará por el Comité de Expertos.Métodos de fraccionamiento para obtener fracciones de mayor acciónfarmacológica.
Crear procedimiento de extracción en mayor escala para obtener más cantidad de sustancia activa para estudios de Farmacología yToxicología.
Una vez conocido el compuesto o los compuestos que poseen actividad (fitocomplejo)
Marcadores químicos de Control de Calidad de los extractos a utilizarse en los productos fitoterapéuticos
Etapa III:Establecimiento de técnicas de análisis de marcadores químicos de actividad .
Desarrollar técnicas analíticas para determinar la concentración de loscompuestos relacionados con la acción farmacológica ( GC/MS- HPLC-TLC).
¿Qué parte de la planta posee mayor principio activo?.¿Cuál es la mejor etapa de recolección?
Desarrollar métodos físicos, químicos y físicoquímicos que permitan caracterizar farmacognosticamente la planta o parte de la planta con fines de normalización y diferenciación quimiotaxonómicade especies.Desarrollar métodos físicos, químicos y físicoquímicos que permitanobtener especificaciones de calidad del extracto activo por su normalización después de desarrollado su proceso tecnológico.
Etapa IV: Establecimiento de las especificacionesde calidad del producto fitoterapéutico
Responsabilidad del Comité de Expertos determinar la formafarmacéutica más aconsejable según su uso y destino.
Se validarán los métodos químicos, físicos y físico químicos paraestablecer especificaciones de calidad, para su normalización y registro
Selección de plantas
En el campo científico, hasta ahora se han realizado los estudios químicos y biológicos preliminares de 26 especies vegetales reconocidas en el Ministerio de Salud por su uso tradicional, dando varias publicaciones en revistas científicas del área.
Entre estas especies estudiadas resultaron muy interesantes las Chillkhas
Etapa IEstudio
Preliminar
B. latifolia (Chillkha negra) B. pentlandii (Chillkha clara) B. papillosa antes B.
obtusifolia (Chillkha redonda, jathun thola)
Tienen un reconocido uso tradicional en Bolivia y otros países latinoamericanos, en el tratamiento de enfermedades como el reumatismo, problemas del hígado y principalmente se usan en cataplasmas para aliviar inflamaciones externas causadas por fracturas y dislocaciones
Baccharis latifolia
Chillkhas
B. papillosasubsp. papillosa
Etapa IEstudio
Preliminar
Antecedentes químicos del género Baccharis
La familia americana del género Baccharis abarca cerca de 400 especies, de las cuales más de 60 especies han sido investigadas químicamente, aislándose principalmente flavonoides y diterpenos tipo clerodano, labdano y kaurano CHO
O
O
OR''
R'O
OR
O
B. alaternoides
B. oxydonta
OH
CHO
B. munitiflora
Etapa IEstudio
Preliminar
Actividad antioxidante de flavonoides
Los compuestos flavonoidicos han sido estudiados por su actividad biológica en diversos campos. Particularmente son bien conocidos como antioxidantes a través de diferentes mecanismos, como:
Scavengers de radicales libres Inhibidores de procesos de
lipoperoxidación Acomplejantes de metales de
transición
Etapa IEstudio
Preliminar
Relación de Ac. Antioxidante con otras actividades (Antiinflamatoria)
ActividadAntioxidante
Inhiben la formación de ROS
Inhiben la reactividadde ROS(Scavengers of free radicals)
.
Búsqueda basada en datos etnofarmacológicos:Plantas usadas para inflamaciones,Asma, problemas hepáticos, entre otros
Actividad Antinflamatoria
Actividad Anticancerígena
Actividad Antimiutagénica
Enfermedades de piel
Enfermedades neurodegenerativas
Pancreatitis y Hepatitis
Etapa IEstudio
Preliminar
Estudio fitoquímico y farmacológico preliminar
Etapa IEstudio
Preliminar
Especie Esteroles Triterpen
os
Taninos Flavonoides
Saponinas Alcaloides
ABTS(%I)
B. boliviensis ++ + +++ - - 52.8
B. Incarum +++ - ++ +++ +/- 42.2
B. latifolia ++ - ++ + +/- 85.9
B. santelices + - ++ + - 96.8
B. papillosa ++ - ++ + - 89.3
B. pentlandii ++ - ++ + - 57.8
B. leptophylla +++ - +++ + - 40.3
B. genistilloides
+ - ++ + - 79.8
Baccharis sp + ++ +++ +/- +/- 48.3
Treatmente Extract Dose PGE2 (ng/ml)a LTC4 (ng/ml)a
Control – – 0.1±0.5 0.4±0.1
Cells alone – – 0.0±0.3 0.0±0.2
Indomethacin – 100 µM 0.0±0.1** –
NDGA – 25 µM – 0.0±0.2**
Baccharis obtusifolia Hexanic 12.5 µg/ml – –
Dichloromethanic 25 µg/ml – 0.0±0.3**
Ethanolic 200µg/ml – 0.0±0.2**
Aqueous 200µg/ml – 0.0±0.9**
Baccharis latifolia Hexanic 25 µg/ml 0.0±0.2** 0.0±0.2**
Dichloromethanic 25 µg/ml 0.0±0.1** –
Ethanolic 200µg/ml 0.0±0.5** 0.0±0.1**
Aqueous 200µg/ml 0.0±0.2* 0.0±0.7**
Baccharis pentlandii Hexanic 12.5 µg/ml 0.0±0.2** –
Dichloromethanic 50 µg/ml 0.0±0.5** 0.0±0.2**
Ethanolic 200µg/ml 0.0±0.1** 0.0±0.2**
Aqueous 200µg/ml – –
a All values are mean±S.E.* Significant (Student’s t-test P < 0.05).** Significant (Student’s t-test P < 0.01).
Journal of Ethnopharmacology 103 (2006) 338–344
Chillkhas – Ac. Antiinflamatoria in vitroEtapa I
Estudio Preliminar
Chillkhas- Ac. Antiinflamatoria in vivo
Eduardo Gonzales et.al. Revista Boliviana de Química 2007
Etapa IEstudio
Preliminar
Especies seleccionadas para estudios más profundos
Baccharis latifolia Baccharis papillosa subsp.
papillosa
Etapa IIComp. Ac.
Met. Ex.
Compuestos aislados anteriormente en B. obtusifolia
24
Zdero, C. 1987
Vivanco, O. 2004
extracto metanólico
extracto etanólico
extracto diclorometánico
extracto hexánico
Estudio fitoquímico preliminar sobre extractos en B. obtusifolia
Obtención de extractos enriquecidos en componentes activos
Metodología UV de optimización de Extracto EtanólicoColecta 1 (Julio 2006) : 20,68% Colecta 2 (Enero 2007) : 16,46%
Etapa IIComp. Ac.
Met. Ex.
Metodología ácido base de obtención de Extracto fenólico de polaridad media Colecta 1 (Julio 2006) : 5.34 % Colecta 2 (Enero 2007): 5.52%
Univ. Oscar Mamani
Univ. Rodrigo Villagomez
Aislamiento de comp. fenólicosde B. papillosa antes B. obtusifolia
O
O
O
OH
HO
OH
Zil-2 and Zil-4
O
O
O
OH
HO
O
Zil-1
OH
HOOC
Zil-7 and Zil-8
O
O
O
OH
HO
OH
Zil-12
OH
Planta % Ex. ETOH(planta seca)
% Ex. Fenólico(ex. EtOH)
B. latifolia 15,2 % 37,4 %
B. pentlandii 10,2 % 23,5 %
B. obtusifolia 18,3 % 25,8 %
Se obtuvo un extracto menos complejo y rico en compuestos de interés
Tesis Zilma Escobar
Etapa IIComp. Ac.
Met. Ex.
Se estudio sobre la región UVB (290-320) Y UVA (320-400) , por ser causantes de enfermedades tales como el cáncer de piel, daño a los ojos, envejecimiento prematuro de la piel, debilitamiento
del sistema inmunologico.
27
Determinación de Determinación de absorbancia UVabsorbancia UV
Etapa IIComp. Ac.
Met. Ex.
28UVB (290-320) UVA (320-400)
72 Hrs 0.2 g/L15 min 0.2 g/L
Extractos etanólicos
Etapa IIComp. Ac.
Met. Ex.Estudio de Absorbancia UV de extractos etanòlicos
29
344 / 1.49
312 / 1.88
347 / 1.08
356 / 2.12
UVB (290-320) UVA (320-400)
Etapa IIComp. Ac.
Met. Ex.
Estudio de Absorbancia UV de Compuestos aislados
30
Cuantificación y Cuantificación y rendimientos rendimientos
Julio
Enero
BP-1 BP-2 BP-3 BP-4
Etapa IIComp. Ac.
Met. Ex.
Compuesto
Primera
mediciónTAC µmol/l
Segunda
mediciónTAC µmol/l
Tercera
mediciónTAC µmol/l
PromedioTAC final
µmol/l
Desviación
estándar
BP-1 0.231 0.231 0.238 0.23 0.002
BP-2 0.087 0.087 0.071 0.08 0.005
BP-3 0.705 0.705 0.707 0.70 0.001
BP-4 1.744 1.723 1.656 1.71 0.003
CompuestoPrimera
mediciónTAC µmol/l
Segunda
mediciónTAC µmol/l
Tercera
mediciónTAC µmol/l
PromedioTAC final
µmol/l
Desviación
estándar
BP-1 0.120 0.120 0.124 0.12 0.001
BP-2 0.088 0.088 0.086 0.08 0.002
BP-3 0.385 0.385 0.398 0.39 0.002
BP-4 1.042 1.042 1.073 1.05 0.003
METODO FRAP TROLOX (TAC =1)
METODO ABTS TROLOX (TAC =1)
REALIZADO POR LIC. LESLIE TEJEDA 31
Estudio de la actividad Estudio de la actividad antioxidante FRAP y ABTSantioxidante FRAP y ABTS
Etapa IIComp. Ac.
Met. Ex.
32
BP-1-mayor actividad antiinflamatoria que la indometacina-antineoplasica, contra Adenocarcinoma, Leucemia, Sarcoma.-contra virus de Herpes.-hepatoprotector
BP-2-Antiinflamatorio (patentado)-Inhibe células tumorales-combate el chagas (epimastigotes de Trypanosoma cruzi)-hepatoprotector
BP-3-combate el cáncer: colon, próstata, estomacal y de sangre.-dermatofitosis.-afecciones pulmonares.
BP-4-antiinflamatoria-Alzhaimer.-Antioxidante.-Diabetes.-Asma.
Revisión de actividades biológicas
Etapa IIComp. Ac.
Met. Ex.
Potencial producto fitoterapéutico “CREMA ANTIINFLAMATORIA NATURAL”
Potencial producto cosmecéuticos“CREMA FOTOPROTECTORA NATURAL”
Estudios de Productos Fitoterapéuticos
Extractos bioactivos con Compuestos de reconocido interés biológico
Estudios biológicos complementarios para probar su seguridad y eficacia
Ensayos pre-clínicos y clínicos
Producción de fitofármacos
Control de calidad (técnicas analíticas para los marcadores químicos
Producción y Registro
Empresa Farmacéutica LAFAR S.A.
Mercado
Cultivos
Producción de materia prima
Identificacion compuestos activos (Marcadores químicos)
Financiamiento
ASDI 2004-2010
FEMCIDI-OEA 2008-2010
Otros financiamientos:
LAFAR S.A. (100.000 Bs), IDH (520.000 Bs 2007-2009)
B. latifoliaB. papillosa
IIQ, IBMB, IIFB, Medicina, IE, Agronomia
Envasado de cremas
Medición del índice de acidez y del PH
Potencial producto fitoterapeutico – Preparación de cremas LAFAR S.A.
36
Análisis cromatográfico: Análisis cromatográfico: TLC y HPLC-MSTLC y HPLC-MS
Diclorometano – Metanol 5%
1 2 3 4 5 6 7 8
BP-1 BP-2 BP-3 BP-4
1 2 3 4 5 6 7 8
BP-1 BP-2 BP-3 BP-4
1 2 3 4 5 6 7 8
ACIDO SULFURICO CLORURO FERRICO
Etapa IIITécnicasAnalíticas
BP-1 BP-2 BP-3
BP-4
37
B. papillosa subsp. papillosaExt. ETOH 15 min0.156 g/L
B. papillosa subsp. papillosacompuestos puros0.6 g/L
Metodología HPLC para el control de extractos
Etapa IIITécnicasAnalíticas
3838
317.1114
C16H12O7
316.3 g/mol
301.1212
C16H12O6
300.3 g/mol
233.1600
C14H16O3
232.3 g/mol
315.1448
C17H14O6
314.2 g/mol
Etapa IIITécnicasAnalíticas
Absorbancia UV de diferentes extractos de Baccharis. Potencial fotoprotector B. papillosa
Evaluación fotoprotectora en bacterias Echerichia coli
En correlación con los datos de absorbancia UV. La B. papillosa es la que mejores resultados muestra
Toxicidad en Drosophila melanogasterB. latifolia
Alta bioactivacion
0102030405060708090
100
0mg/
ml
1mg/
ml
2mg/
ml
4mg/
ml
6mg/
ml
8mg/
ml
concentración
sob
revi
vien
tes
UVAT- IBMB
Genotoxicidad SMARTSomatic Mutation and Recombination Test
CN URE MMC 1 2 4 6 8
109876543210Fr
ec. M
anch
as/ I
ndivi
duo
UVAT- IBMB
A. Pillco y G. Rodrigo, “Estudio genotoxicológico de Baccharis latifolia”, Biofarbo, Vol XII, Nº12, p. 21, 2005
Para este estudio se utilizaron 25 ratones de 25 a 20 gramos de peso, separados en grupos de 5, donde se probaron la fórmula 1 y la fórmula 3 de la pomada de chillkha, además del extracto puro de chillkha y de otras pomadas antiinflamatorias como la hidrocortisona y el diclofenaco sódico. Primeramente se les colocó al nivel de las orejas Croton una sustancia irritante que provoca inflamación. Luego se les colocó las pomadas mencionadas anteriormente. Posteriormente se espera por un lapso de 4 horas y se procede a eliminar a los ratones mediante una tracción cervical y se les corta las orejas, seguido a esto se procede a medir el peso de las orejas. Se supone que la crema más eficaz es aquella donde se obtuvo el menor peso.
Actividad Antiinflamatoria in vivo -IIFB
Estudios pre-clínicos de cremas anti-inflamatorias
Peso Promedio
DS ES % Reducción inflamación
Grupo Control 0,00975 0,002861 0,00143
Grupo Diclofenaco
0,00725 0,004437 0,00222 25,6%
Grupo Hidrocortisona
0,005 0,001247 0,00061 48,7%
Grupo Indometacina
0,004 0,001414 0,00071 58,9%
Grupo Formula 0,1%
0,0064 0,001496 0,00066 34,3%
Grupo Formula 1%
0,0048 0,0016 0,00071 50,7%
Grupo Extracto 0,002135 0,0038 0,0009 78,1%
Estudios pre-clínicos preliminares de Actividad Antiinflamatoria - IIFB
Toxicidad aguda del Extracto
Ensayos clínicos de Crema de Chillkha 1%
Participantes - IIQ-UMSA (Laboratorio de Bioorgánica del Instituto de Investigaciones Químicas
de la Universidad Mayor de San Andrés) Giovanna Almanza, Yonny Flores, Oscar Mamani, Angela San Martín, Santiago
Tarqui, Arnold Tito, Rodrigo Villagomez, Cecilia Curi, Jimena Yupanqui y Zilma escobar
- IBMB-UMSA (Unidad de Biotecnología Vegetal y Unidad de Genotoxicología del Instituto de Biología Molecular y Biotecnología de la Universidad Mayor de San Andrés)
Oscar Plata, Juan Carlos Bermejo, Freddy Arano, Carmen Ormachea y Jorge Quezada
- UVAG-IBMB-UMSA (Unidad de Vigilancia Ambiental y Genotoxicidad del Instituto de Biología Molecular y Biotecnología de la Universidad Mayor de San Andrés)
Gloria Rodrigo - US-IE (Unidad de Suelos, Instituto de Ecología de la Universidad Mayor de San
Andrés) Patricia Amurrio - LPB-UMSA (Herbario Nacional de Bolivia, Instituto de Ecología de la Universidad
Mayor de San Andrés) Esther Valenzuela - IIFB-UMSA (Laboratorio de Farmacología del Instituto de Investigaciones
Fármaco Bioquímicas de la Universidad Mayor de San Andrés) Eduardo Gonzales, Daly Apaza Ticona, Claudia Godoy Puente, Brenda Siñani
Callisaya - Medicina-UMSA (Departamento de Bioquímica de la Facultad de Medicina de la
Universidad Mayor de San Andrés) Lily Salcedo - LAFAR S.A. (Laboratorios Farmacéuticos Sociedad Anónima) Enrique Ocampo, Roger Cabezas, Mauricio Saavedra - Centro Privado de Rehabilitación (Zona de Miraflores) y Clínica de la “Liga
Deportiva Mejillones” de la ciudad de La Paz Dalton Salinas, Abraham Flores
Agradecimientos especiales a ASDI-SarecPor el financiamiento de los estudios químicos, el equipamiento obtenido y la formación de RRHH
A la UMSA por los fondos IDH otorgados el 2007, 2008 y 2009, los RRHH y la infraestructura
A LAFAR S.A. por el financiamiento de estudiantes y la preparación de cremas
A la OEA por el nuevo impulso que está dando al proyecto
A todos los que ya participaron y los que tienen interés en participar por creer en el proyecto
Gracias