Analiza farmacognostica a produsului vegetal Belladonnae folium

Introducere

Belladonnae folium, frunza de matraguna, este un produs vegetal cu un important continut in alcaloizi tropanici, care ii confera proprietati terapeutice, exploatate inca din antichitate, dar si proprietati toxice, care au limitat folosirea sa, astazi preparatele obtinute din acest produs fiind folosite rar, preferandu se alte medicamente cu toxicitate mai redusa sau netoxice. Datorita toxicitatii, extractul de frunze si chiar din toata planta era folosit ca otrava in trecut, alaturi de cel de cucuta, ciumafaie sau maselarita. In prezent, se foloseste sub supravegherea medicului, pentru uz intern si extern, in starile spastice ale musculaturii netede, in enterocolite spastice, hipersecretii digestive si bronsice, stari astmatice. In industrie se foloseste la extragerea alcaloizilor, in special a atropinei.

Frunzele de matraguna se gasesc sub forma uscata si maruntita sau sub forma de pulbere. Se mai gaseste si extract din frunze de belladonna.

Cap. I. Date generale privind specia

Atropa belladonna, matraguna, face parte din Increngatura Spermatophyta, subincrengatura Angiospermae, clasa Dicotyledoneae, subclasa Rosidae, ordinul Scrophulariales, familia Solanaceae (*** - Atlas Botanic, editia a II-a, Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti, 1985, pag. 188 - 195). Se mai numeste cinstita, cireasa-codrului, cireasa-lupului, doamna-codrului, doamna mare, floarea-codrului, floarea cucului, gugatai, iarba-codrului, iarba-lupului, imparateasa-buruienilor, matragona, nadragula, papalau, tilidonie. Fitocenologic este incadrata in Atropion, Fagion (Constantin Parvu - Universul Plantelor, editia a II-a, Editura Enciclopedica, Bucuresti, 1997, pag. 374).

Belladonnae folium, frunza de matraguna, reprezinta frunza plantei Atropa belladonna L. (Solanaceae), cu sau fara varfuri tulpinale, uscata dupa recoltare. Contine cel putin 0,3% alcaloizi totali exprimati in hiosciamina (C₁₇H₂₃NO₃) (*** - Farmacopeea Romana, editia a X-a, Editura Medicala, Bucuresti, 1993, pag. 151).

Specia este originara din centrul Europei si este raspandita in Europa centrala si meridionala, in nordul Africii, in sud-vestul Asiei si in America de Nord. Pentru proprietatile ei medicinale este cultivata in Franta, Belgia, Olanda, Marea Britanie, Federatia Rusa si alte tari din C.S.I., Polonia, Ungaria, Bulgaria, Romania (zonata in judetele Brasov, Valcea, Mures, Caras-Severin, Neamt, Suceava, Vrancea). Este comuna in toate regiunile paduroase din Carpati, intalnita in paduri si la margini de padure, in tufarisuri, luminisuri, poieni, taieturi de padure, pe soluri suficient de umede, afanate, bogate in humus, din zona montana, mai ales in etajul fagului (Constantin Parvu - Universul Plantelor, editia a II-a, Editura Enciclopedica, Bucuresti, 1997, pag. 374).

Teofrast (sec.III i.Hr.) o numeste mandragora, astazi denumire populara la italieni. Botanistul Clusius (sec. XVII) o numeste belladonna. Linné o numeste stiintific, Atropa belladonna, dupa particularitatile ei biologice. Atropos, in mitologia greaca, este zeita destinului, cea care poate taia firul vietii muritorilor, iar belladonna vine din italiana si inseamna "doamna frumoasa" - aluzie la folosirea in secolele trecute a picaturilor din sucul acestei plante pentru a mari si a da stralucire ochilor (Dan Balalau, Daniela Baconi - Toxicologia substantelor organice naturale si inrudite, Editura Tehnoplast Company SRL, Bucuresti, 2001, pag. 62).

Matraguna este o planta erbacee, perena, cu miros neplacut, hemicriptofita, mezofita, mezoterma, acid-neutrofila. Genetic are 2n=72 cromozomi. Necesita umiditate ridicata atat in sol cat si in atmosfera. Temperaturile optime de vegetatie sunt ridicate, 25 - 30°C. Este sensibila la gerurile tarzii de primavara si la cele timpurii de toamna (-4°C). Peste iarna, acoperita cu zapada, suporta temperaturi pana la -30°C.

Radacina este pivotanta in primul an de vegetatie, apoi devine un rizom gros, cilindric, multicapitat, brun-deschis sau cenusiu, din care pornesc radacini lungi de 40 - 50 cm, uneori chiar 1 m, groase pana la 4 cm.

Tulpina este erecta, verde sau murdar-roscat-violeta, ramificata, glandulos-paroasa in partea superioara, inalta de la 50 la 150 cm, dar poate atinge si 200 cm.

Frunzele, de culoare verde, sunt alterne la baza si opuse in partea superioara, ovate, alungit-ovate sau eliptice, acuminate, cu marginea intreaga, usor ingustate la baza, cu nervatiune penata, glabre sau cu peri foarte razleti, cu petiol scurt sau aproape sesile.

Florile sunt brun-violete sau brun-purpurii, solitare, nutante, cu pediceli de 1 - 1,5 cm glandulos-pubescenti. Caliciul este persistent, alcatuit din 5 sepale cu varful oval, ascutit, glandulos-pubescente. Corola este campanulat-tubuloasa, gamopetala. Androceul prezinta filamente staminale paroase la baza si antere mari, galbene. Gineceul are un stil filiform, mai lung decat staminele, terminat cu stigmat papilos, discoidal, verzui. Perioada de inflorire cuprinde lunile iunie, iulie, august.

Fructul este o baca sferica de marimea unei cirese, la inceput verde, apoi neagra, suculenta, foarte otravitoare. Semintele sunt reniform-ovale, rugoase, brune.

Frunzele, Belladonnae folium, se recolteaza pe timp frumos, fara roua, cu putin timp inainte ca planta sa infloreasca si in timpul infloririi, in lunile iulie, august. Se rup impreuna cu petiolul, care este mai bogat in alcaloizi. Se evita frunzele ingalbenite sau atacate de insecte. Se usuca la umbra in strat subtire, intorcandu-se des, sau insirate pe sfoara ca frunzele de tutun. Se pot usca artificial intai la circa 40°C, apoi la 50 - 60°C. La plantele de cultura recoltarea se face de 3 - 4 ori pe vara.

Chimic, intreaga planta contine alcaloizi tropanici pana la aproximativ 1%.

Frunzele si herba contin alcaloizi tropanici: hiosciamina (78 - 98% din cantitatea de alcaloizi), norhiosciamina, noratropina, scopolamina, atroscina, atropamina, beladonina, urme de scopina si tropina. Mai contin piridina, N-metilpirolina, N-metilpirolidina, tetrametil-diaminobutan, putresceina, urme de cuschigrina, nicotina, helaradina, diferiti aminoacizi - acid cisteic, acid aspartic, acid glutamic, metionina, arginina, glicina, a-alanina, leucina, izoleucina, lizina, prolina, tirozina, a-fenilalanina, ornitina, valina, serina, cisteina, asparagina, triptofan, histidina - , enzime (fosfataze, polifenoloxidaze), flavone (kämpferol, quercetol), cumarine (scopoletina), acid cofeic, acid clorogenic, acid neclorogenic, acid ascorbic, substante minerale cu K, Na, Ca, P, Mg, Fe, Mn, Co, Zn, B, Cu, Mo, Pb.

Florile, fructele si semintele contin alcaloizi tropanici si alte substante organice.

Radacinile contin alcaloizi tropanici, din care hiosciamina reprezinta cca 90%, scopolamina, apoatropina, beladonina, tropina, scopina, urme de atropina etc., aceleasi baze volatile ca in frunze, dar diferite procentual, enzime, cumarine (scopoletina, umbeliferona), substante minerale. (Constantin Parvu - Universul Plantelor, editia a II a, Editura Enciclopedica, Bucuresti, 1997, pag. 374

Prin extractie, hiosciamina, care este esterul tropinei cu acidul tropic si deci are caracter levogir, trece in atropina, care este un racemic, fiind esterul tropinei cu acid (+)tropic.

Frunzele si radacinile plantei au utilizari terapeutice in medicina umana si veterinara.

Principiile active, in special alcaloizii, au urmatoarea actiune farmacodinamica: inhiba terminatiile nervoase parasimpatice, excita sistemul nervos central, accelereaza ritmul cardiac, provoaca midriaza, dilata bronhiile, diminueaza secretiile si peristaltismul intestinal, relaxeaza musculatura neteda.

Frunzele se administreaza sub forma de pilule, tinctura si extract fluid. Tinctura de frunze trebuie sa contina 0,03 g% alcaloizi totali, exprimati in hiosciamina, iar extractul fluid 0,25 g% alcaloizi totali. Din frunze se obtine extractul uscat de beladona, care este o pulbere galben-bruna, nehigroscopica, cu miros caracteristic si gust amar, toxica.

In medicina umana, ca preparate de uz intern, pentru combaterea crizelor astmatice si a altor afectiuni se utilizeaza la prescriptia medicului si sub supraveghere medicala: pilule, tigari antiastmatice, tinctura, extract alcoolic, alcaloizi extrasi. Pentru tratarea astmului, bronsitelor astmatiforme, encefalitei, colicilor gastrointestinale, colicilor cailor biliare, ulcerului gastric, gastritei si ca antivomitiv:

a)     pilule, din pulbere de frunze de 0,05 g doza luata o data si 0,30 g in 24 ore

b)     tinctura, din frunze de 3 ori pe zi cate 8 picaturi pentru barbati si de 3 ori pe zi cate 6 picaturi pentru femei; picaturile se administreaza diluate cu apa; tratamentul ulcerului si gastritei dureaza 3 - 4 saptamani; numarul de picaturi trebuie respectat, marirea numarului la 10 producand uscaciunea gurii; se verifica dozele prescrise inainte de prepararea retetelor. (Constantin Parvu - Universul Plantelor, editia a II a, Editura Enciclopedica, Bucuresti, 1997, pag. 376.)

Pentru uz extern, pentru tratarea fisurilor anale, fisurilor sanilor, ulcerelor varicoase, durerilor nevralgice se foloseste alifie, pregatita din 1 - 2 g extract alcoolic la 8 - 10 g baza unguent. Se amesteca foarte bine pana la uniformizare. Se aplica local.

In medicina veterinara, pentru uz intern, pentru tratarea constipatiilor spastice, bronsitelor cronice, ca antispasmodic si calmant gastrointestinal se foloseste infuzie, din 3 g frunze uscate si maruntite, recoltate in timpul infloritului, peste care se toarna 200 ml apa clocotita. Se lasa acoperita 10 minute, se strecoara, se raceste si se administreaza prin breuvaj bucal. Se mai administreaza pilule, boluri, pulbere de planta, extract, tinctura de beladona care contine 0,03% alcaloizi.

Totalul alcaloizilor din beladona intra in compozitia medicamentelor Bergonal, Fobenal, Foladon, Bergofen, Distonocalm, extractul sau tinctura in Calmogastrin, Pasinal, Tusomag. Atropina extrasa este folosita in Carbocif, Laxatin, Lizadon.

Toxicitatea plantei si produselor obtinute de la ea se datoreaza continutului in alcalozi. Toate partile plantei sunt otravitoare. Alcaloidul principal, hiosciamina, se transforma in atropina in timpul uscarii plantei. Semnele intoxicatiei la animale constau din refuzul hranei, dilatarea maxima a pupilei si micsorarea irisului, uscarea mucoasei bucale, sete mare, colici, balonarea stomacului, puls accelerat si slab, respiratie grea, peristaltism intestinal absent, constipatie, stare de neliniste. In final poate surveni moartea. La om intoxicatia se manifesta prin inrosirea fetei, respiratie accelerata, urticarie, eczema cutanata, excitatii, halucinatii, furie, sete accentuata, constipatie, marirea pupilei, uscarea gatului, raguseala, agitatie, delir, moarte. Se apreciaza ca 2 - 3 fructe consumate provoaca moartea unui copil si 10 - 20 fructe consumate ucid un adult.

La om se intervine cu spalaturi stomacale, tratament cu carbune activ, purgative cu sare amara, comprese umede pe piept, administrarea de catre medic de tonice respiratorii si cardiace. La animale se intervine pentru evacuarea continutului prin sifonaj, purgative, clisme, administrarea de tanin, carbune medicinal, injectii cu pilocarpina sau ezerina, cofeina, frictiuni pentru activarea circulatiei. Ca neutralizant se foloseste iodura de potasiu. (Constantin Parvu - Universul Plantelor, editia a II a, Editura Enciclopedica, Bucuresti, 1997, pag. 374 - 376)

La noi in tara primele culturi experimentale au fost initiate de B. Pater (1922), care a obtinut prima oara de la specia Atropa belladonna doua varietati constante: Atropa flava si Atropa intermedia, stabilind o corelatie intre continutul in pigment inchis si continutul in alcaloizi al plantei (*** - Farmacognozie, Vol. II, Institutul de Medicina si Farmacie Bucuresti, Facultatea de Farmacie, 1980, pag.

Cap. II. Analiza farmacognostica a produsului vegetal

Determinarea identitatii produsului vegetal

Produsul vegetal Belladonnae folium se poate identifica prin examen macroscopic, pe produsul vegetal uscat sau umectat, si prin examen microscopic in sectiune transversala si in pulbere.

1.1. Examen macroscopic

Frunzele sunt scurt petiolate sau aproape sesile, subtiri, ovate, alungit ovate sau eliptice, acuminate, cu marginea intreaga, usor ingustate la baza, cu nervatiune penata si peri pe fata inferioara, mai ales pe nervura. Nervurile secundare traverseaza limbul pana la marginea acestuia, iar nervurile tertiare formeaza o retea de ochiuri.

Lungimea este de aproximativ 13 cm, iar latimea este de circa 7 cm.

Culoarea este verde pe fata superioara si mai deschisa pe fata inferioara.

Mirosul este slab, caracteristic.

Gustul este amar, neplacut.

1.2. Examen microscopic

Sectiunea transversala prezinta o stuctura heterogen asimetrica. Epidermele sunt unistratificate, acoperite cu o cuticula subtire si prezinta peri tectori si peri glandulari. Perii tectori sunt pluricelulari, au peretii subtiri si netezi sau usor punctati. Perii glandulari, in forma de maciuca, au picior mono- sau pluricelular si glanda unicelulara sau pluricelulara. Tesutul palisadic este unistratificat. In parenchimul lacunar se gasesc celule mari, cenusii, pline cu nisip microcristalin de oxalat de calciu. In nervura principala, foarte proeminenta pe fata inferioara, se gaseste un fascicul libero-lemnos bicolateral, cu un periciclu slab dezvoltat, celulozic.

Pulberea este verde sau verde-bruna si prezinta fragmente de parenchim clorofilian cu stomate de tip anisocitic si epiderma cu cuticula striata, cu celulele sinuate, celule cu nisip oxalic, fragmente de vase lemnoase de calibru mic, fragmente de peri tectori pluricelulari si peri glandulari cu glanda unicelulara, rar pluricelulara.

Impurificari Nu se admit impurificari cu frunze de Scopolia carniolica Jacq. - mutulica (Solanaceae), Phytolacca americana L. si Phytolacca esculenta Van Houtte - carmaz (Phytolaccaceae).

Sectiune transversala prin Belladonnae folium

Epiderma superioara cu cuticula; 2. tesut palisadic; 3. parenchim lacunar;

4. colenchim; 5. periciclu; 6. liber; 7. lemn; 8. liber; 9. colenchim; 10. celule cu nisip oxalic; 11. par tector; 12. par glandular.

2. Pulbere de Belladonnae folium:

1. par glandular;

2. celule epider mice cu cuticula striata;

3. palisade;

4. stomata anisocitica;

5. vas lemnos inelat;

6. celula cu nisip oxalic;

7. tesut lacunar;

8. par tector.

2. Analiza chimica calitativa

2.1. Analiza chimica calitativa a solutiei apoase

A pus in evidenta prezenta alcaloizilor, flavonoidelor si cumarinelor.

2.2. Identificarea prin CSS a constituentilor chimici activi

2.2.1. Identificarea prin CSS a alcaloizilor

Prin cromatografie in strat subtire s-au identificat hiosciamina si scopolamina.

Prepararea solutiei de analizat: 1 g produs vegetal pulverizat se agita cu 10 ml acid sulfuric 0,05M timp de 5 minute si se filtreaza.Filtratul se dilueaza cu 10 ml apa, se alcalinizeaza cu 1 ml hidroxid de amoniu conc. si se agita cu 10 ml eter. Dupa separarea celor doua faze, solutia extractiva eterica se deshidrateaza pe sulfat de sodiu anhidru, se filtreaza si se concentreaza pe baie de nisip pana la sec. Reziduul se dizolva in 0,25 ml metanol. Se aduce la start in banda.

Substanta de referinta hiosciamina solutie 0,01 in metanol.

Faza fixa: silicagel G, placa activata 30 minute la 105 C.

Faza mobila: acetona - apa - amoniac conc. (90 : 7 : 3).

Reactiv: Dragendorff.

Rezultate: Martor: R_f1= 1,5/14 = 0,11 spot portocaliu - hiosciamina;

R_f2= 10,7/14 = 0,76 spot portocaliu - scopolamina.

Proba: R_f1= 1,5/14 = 0,11 spot portocaliu;

R_f2= 10,5/14 = 0,75 spot portocaliu.

Deoarece valorile R_f si coloratia spoturilor probei corespund cu cele ale martorului, se poate trage concluzia ca proba contine hiosciamina si scopolamina.

Cromatograma obtinuta prin CSS pentru identificarea alcaloizilor tropanici din Belladonnae folium:

Martor: R_f1= 1,5/14 = 0,11

R_f2= 10,7/14 = 0,76

Proba: R_f1= 1,5/14 = 0,11

R_f2= 10,5/14 = 0,75

R_f

3. Analiza chimica cantitativa

Determinarea umiditatii

Se bazeaza pe variatia masei produsului vegetal prin uscare, variatie datorata evaporarii apei continute.

Tehnica: 5 g frunza de matraguna se usuca la 105 C pana la masa constanta.

Umiditatea determinata: 12%.

Determinarea substantelor solubile

5g produs vegetal, pulverizat si trecut prin sita VI, se cantaresc la balanta analitica si se aduc intr-un flacon cu dop rodat; se adauga 100 g din solventul prevazut, se agita energic de cateva ori, se lasa la macerat timp de 23 ore, se agita din nou timp de o ora si se filtreaza, indepartand primele portiuni de filtrat. 20,0 g filtrat se evapora la sicitate pe baia de apa, intr-o fiola de cantarire in prealabil cantarita. Fiola de cantarire cu reziduu se usuca in etuva, la 105 C, timp de 3 ore, se raceste in exicator si se cantareste.

Reziduul reprezinta substantele solubile si se raporteaza la 100 g prudus vegetal.

Determinarea cantitativa a principiilor active

Dozarea alcaloizilor

Solutia cloroformica purificata, ce contine alcaloizi tropanici din Belladonnae folium, se mentine la etuva o ora, la 105 C, pentru indepartarea alcaloizilor baze volatile. Se adauga un mic exces de cloroform pentru solubilizarea alcaloizilor baze nevolatile. Se trateaza cu o cantitate bine cunoscuta, in exces, de acid sulfuric 0,02 N pentru transformarea alcaloizilor baza in alcaloizi sare, dupa care se titreaza cu NaOH 0,02 N in prezenta rosului de metil, pana la coloratie galbena.

Cap. III. Concluzii

Datorita toxicitatii ridicate, trebuie luate anumite precautii in timpul conservarii, manipularii si eliberarii produsului sau formelor farmaceutice obtinute pe baza acestuia.

Produsul se conserva ferit de lumina si de umiditate la Separandum. Cand se prescrie Belladonnae folium se foloseste pulbere de frunza de matraguna.Pulberea trebuie sa contina cel mult 0,3% alcaloizi totali, iar in cazul depasirii se dilueaza cu lactoza. Concentratia se verifica annual. Produsul are proprietati anticolinergice, si se foloseste ca antispastic.

Alcaloizii continuti in frunza, ca de altfel in intreaga planta, ii confera matragunei proprietati medicinale si utilizari deosebit de importante.

Cap. IV. Bibliografie

*** - Atlas Botanic, editia a II-a, Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti, 1985.

*** - Farmacognozie, Vol. II, Institutul de Medicina si Farmacie Bucuresti,

Facultatea de Farmacie, 1980.

*** - Farmacopeea Romana, editia a X-a, Editura Medicala, Bucuresti, 1993.

Constantin Parvu - Universul Plantelor, editia a II-a, Editura Enciclopedica,

Bucuresti, 1997.

Dan Balalau, Daniela Baconi - Toxicologia substantelor organice naturale si inrudite,

Editura Tehnoplast Company SRL, Bucuresti, 2001.