Flavonoides y compuestos relacionados: Estructura, clasificación y actividad farmacológica

Flavonoides y Compuestos Relacionados

12.1 Biosíntesis

Los flavonoides son derivados de la ruta del sikimato y del acetato. Hay 3 anillos en los flavonoides:

• El anillo A es un anillo de benceno hidroxilado que proviene de la ruta del acetato.
• El anillo B es el resto de fenilpropano que proviene de la ruta del sikimato.
• El anillo C queda en medio uniendo el anillo A y el anillo B.

Los flavonoides son los responsables de las coloraciones amarillas, rojas, azules o violetas de las flores y los frutos. Normalmente, cuando las flores son rojas es por flavonoides, no por carotenos.

12.2 Estructura química y clasificación

Los flavonoides son compuestos fenólicos del tipo C6-C3-C6. Son compuestos del tipo 2-fenilbenzopirona.

La estructura básica de un flavonoide puede presentar distintas sustituciones y puede tener diferentes grados de oxidación, por ello, existen distintos tipos de flavonoides. Dependiendo del grado de oxidación del anillo piránico central y las sustituciones, pueden diferenciarse varios tipos de agliconas (estructuras o partes no glucídicas):

Con doble enlace en posiciones 2 y 3 (Lamiaceae, Rutaceae y Asteraceae)

reciben el nombre de flavonas. Cuando además de tener un doble enlace en posición 2 y 3 tiene un grupo hidroxilo en la posición 3 se denomina flavonol.

Sin doble enlace en posiciones 2 y 3 (Citrus-Rutaceae)

Una flavanona es un flavonoide sin doble enlace en la posición dos y tres. Cuando tenemos un flavonoide sin doble enlace entre la posición dos y tres, pero con un grupo hidroxilo en posición tres tenemos un flavanonol.

Radical fenilo en posición 3

Hay flavonoides que se caracterizan por tener el resto fenilo en posición 3 en vez de en posición 2, esta estructura se conoce como isoflavonoide, la isoflavona, y además tiene un doble enlace en posición 2 y 3. Ejemplo: Soja.

Este cambio en la posición del radical, es fundamental para su acción farmacológica, así las isoflavonas se pueden emplear para el tratamiento de la menopausia.

Con anillo C modificado

Hay flavonoides que tienen el anillo C modificado, por ejemplo hay algunas estructuras que tiene el anillo C abierto, estas se conocen como chalconas. Otros flavonoides con el anillo C cerrado, pero en vez de hexacíclico, pentacíclico, estas estructuras se conocen como auronas.

Compuestos relacionados

Los compuestos relacionados con los flavonoides son las antocianinas sin grupo carbonilo en el anillo C además de estar cargadas positivamente. Están presentes en el vino y en los frutos rojos. Y las catequinas del té, que se caracterizan por no presentar grupo carbonilo en el carbono del anillo C, y presentan un resto hidroxilo en posición 3.

Agliconas importantes:

(grupo ajeno al glúcido) Flavonas: Apigenina y luteolina. Flavonoles: Kampferol y quercetina. Flavanonas: Naringenina y eriodictiol. Isoflavonas: Daidzeina y genisteína.

12.3 Extracción

Las agliconas, que son más apolares, se extraen con alcoholes u otros disolventes orgánicos, mientras los heterósidos, al ser una estructura con azúcares, son más polares y por ello se extraen con agua o mezclas hidroalcohólicas.

12.4 Caracterización

Los flavonoides tienen dobles enlaces conjugados, por poseer un anillo de benceno. Por ello tienen capacidad para absorber la luz ultravioleta y se pueden detectar fácilmente por cromatografía en capa fina. Reaccionan cuando se pulverizan con un reactivo denominado Natural products, emitiendo fluorescencia. También con técnicas más sensibles y mejores, como son HPLC, espectrometría de masas, infrarrojos, o resonancia magnética nuclear.

12.5 Actividad farmacológica

• Acción vitamínica P: protectora de los capilares sanguíneos (paredes más gruesas).
• Antioxidantes: evitan la oxidación de las biomoléculas del organismo (proteínas, ácidos nucleicos…) evitando el envejecimiento celular.
• Inhibidores enzimáticos: Actividad antiinflamatoria y actividad neurológica mediante la inhibición de enzimas.
• Otras actividades: actividad estrogénica de los isoflavonoides.

12.6 Drogas vegetales con flavonoides

• Frutos de diversos Citrus (Rutaceae): Se han identificado heterósidos de flavanonas como la naringenina, y de flavonas como la diosmina. Estos reciben el nombre de citroflavonoides. La estructura de la diosmina está formada por una flavona unida a un heterósido en posición 7. Se utiliza para tratar insuficiencia venosa o fragilidad capilar.
• Botones florales de Sophora japonica (Fabaceae):

  

  Contiene heterósidos de flavonol denominado rutina, formada por el flavonol unido a un heterósido en posición 3. Se emplea para la insuficiencia venosa y fragilidad capilar.

• Sumidades floridas de Passiflora incarnata (Passifloraceae): Planta trepadora originaria de América. La pasiflora contiene flavonoides, entre ellos flacona. Produce una depresión del sistema nervioso central en humanos y animales y por ello está indicada en el tratamiento de la ansiedad y del insomnio.
• Semillas de Glycine soja y Glycine max (Fabaceae): Fitoestrógenos: las isoflavonas se unen a receptores estrogénicos. Las isoflavonas de soja para la menopausia (sofocos, nerviosismo, osteoporosis).
• La Cimicifuga racemosa es una planta originaria de EEUU cuya droga vegetal es el rizoma. Se consideran moduladores selectivos de los receptores estrogénicos. También tienen efecto vasodilatador, actuando como hipotensores, antiinflamatorio, analgésico y antipirético.

12.7 Antocianinas

Estructura química:

(VER MÁS ARRIBA DIBUJO) Compuestos relacionados con flavonoides estructuralmente ya que provienen de las mismas rutas, ruta del sikimato y del acetato, pero no se consideran como tales. Son cationes en medio ácido, (por debajo de 3) presentan coloración roja, (de 4 a 6) presentan coloración azulada. No presentan el grupo carbonilo en posición 4 como los flavonoides, pero sí un grupo carboxilo en posición 3. Solubles en agua y en alcohol y son insolubles en disolventes orgánicos apolares. Se extraen con mezclas hidroalcohólicas con ácido clorhídrico al 1%. Se caracterizan por técnicas cromatográficas. Responsables de la coloración de las flores y favorecen la polinización.

Drogas vegetales con antocianinas:

• Arándano, frutos de Vaccinium myrtillus (Ericaeae): Presenta en su composición antocianinas, taninos condensados, catequizas, flavonoles y vitaminas A y C. Los frutos del arándano son astringentes y antidiarreicos (taninos), actividad vitamínica P, antioxidante y mejora de la regeneración de los pigmentos de la retina. Debido a su poder colorante se emplea como aditivo alimentario.
• Arándano rojo, frutos de Vaccinium vitis-idaea (Ericaceae); Grosellas negras, frutos de Ribes nigrum (Grossulariaceae); Vid roja, hojas de Vitis vinifera (Viteaceae).