Produtos naturais: atualidade, desafios e perspectivas.

1. PRODUTOS NATURAIS: ATUALIDADE,
DESAFIOS E PERSPECTIVAS
Quim. Nova, Vol. 25, Supl. 1, 45-61, 2002
Angelo C. Pinto; Dulce Helena Siqueira Silva; Vanderlan da Silva Bolzani;
Norberto Peporine Lopes; Rosângela de Almeida Epifanio

2. Introdução
Química de Produtos Naturais (QPN) área mais
antiga dentro da química brasileira.
 Imensa biodiversidade;
 Maior floresta equatorial e tropical úmida do
planeta;
Fig1. Floresta Amazônica (portalamazonia.com)

3. Contexto Histórico
 1500 Motivo principal para a colonização: corante extraído do pau-brasil.
 1587 Gabriel Soares de Souza, o autor de “Tratado Descritivo do Brasil”,
denominava os produtos medicinais utilizados pelos índios de “as árvores e ervas
da virtude”.
 1793 1400 arrobas de anil exportadas para Portugal.
 1808 vinda da Corte Real para o Brasil, primeiras
expedições científicas.
 Macgrave; Nassau “Historia Naturalis Brasiliae”, primeira
história natural completa da América do Sul.
Fig.2. A)Pau-Brasil Caesalpinia echinata Lam. 1785; B)
Brasileína – substância corante extraída do caule.
Fig.3. Capa do livro Historia Naturalis Brasiliae
(biblio.wdfiles.com/local-files/...historia/
marcgrave_1648_historia.pdf)
A B

4. Contexto Histórico
 Bernardino António Gomes (1768-1823) isolou a cinchonina (1812) das
cascas da quina primeiro alcalóide natural sob a forma de base pura.
 Carl Friederich (1777-1855) estudo sistemático da flora e da fauna
brasileiras e início da fitoquímica brasileira.
 Theodoro Peckolt (1822-1912) pai da fitoquímica brasileira. Isolou a
substância agoniadina de Plumeria lancifolia. Primeiro iridóide a ser
isolado da natureza em forma pura.
 1874 primeira instituição pública brasileira a dar início aos estudos de
QPN - Laboratório químico do Museu Nacional.
Fig.5. Plumerídeo (www.lume.ufrgs.br)Fig.4. Cinchonina (R=H) (Oliveira; Szczerbowski,
Quim. Nova, Vol. 32, No. 7, 1971-1974, 2009)

5.  Rodolpho Albino Dias da Silva (1889-1931) autor único da primeira
farmacopéia brasileira.
 1838 Ezequiel Correia dos Santos (1801-1864) isolou o alcalóide
pereirina (C7H21AzO10 ) das cascas do pau-pereira.
 Domingos José Freire Júnior (1842-1899) catedrático da Faculdade de
Medicina do Rio de Janeiro, descreveu a grandiflorina isolada da fruta do
lobo (Solanum grandiflora).
 Pedro Batista de Andrade (1848-1937) co-fundador da Faculdade de
Farmácia da USP, composição química do café.
Contexto Histórico
Fig.6. Solasolina (Solanum grandiflora) (Cornelius et al 2010)

6. Século XX: da “criação” e das mudanças
 1920 criação de 8 cursos de Química Industrial;
 1922 Sociedade Brasileira de Química;
 Paul Le Cointe (1870- 1956) diretor da Escola de Química Industrial do Pará;
 Mario Saraiva (1885-1950) idealizador do Instituto de Química Agrícola (IQA)
RJ, o berço da QPN brasileira, extinto em 1962.
 Otto Richard Gottlieb Instituto de Química da USP.
 Walter Mors (1920-2008) criação do Centro de Pesquisas de Produtos
Naturais (CPPN, atual NPPN), anexo à Faculdade de Farmácia da UFRJ;
 Alaíde B. de Oliveira crescimento da fitoquímica em Minas Gerais.
Fig. 8. Prof. Alaíde B. de Oliveira
(http://www.abc.org.br/resultado.php3?codigo=alaide)Fig.7. Logotipos da SBQ e NPPN UFRJ

9. Potencial da biodiversidade brasileira
 55 mil espécies vegetais (22% do total registrado no planeta),
 524 mamíferos (cerca de 131 endêmicos),
 517 anfíbios (294 endêmicos),
 1.622 aves (191 endêmicas),
 468 répteis (172 endêmicos),
 3 mil espécies de peixes de água doce
 15 milhões de insetos (muitos sem qualquer descrição taxonômica)

10. Processo de modernização da pesquisa
• 1874 – Proposição da estrutura tetraédrica do Carbono
• 1916 – Química moderna: Ligação Covalente
• Década de 20-30: Trabalhos identificando estruturas esteroidais;
• 1951: Sintese do colesterol (Robinson e Woodward → o mais expressivo
químico do século XX).
Figura 9: Fotografia de uma reação química onde se
evidência a formação da ligação covalente Figura 10: alcalóides sintetizados por Woodward
Produtos Naturais: atualidades e desafio

11. Produtos Naturais: atualidades e desafio
Pós Segunda Guerra Mundial: Grande disponibilidade de (14C)
• Elucidação das primeiras etapas químicas da fotossíntese
• A ciclização de esqualeno a triterpenos
• A degradação de lanosterol a esteróis
• Biossíntese de colesterol
Figura 11: Esquematização do ciclo de Calvin: Etapa química da fotossíntese

12. Metodologias Espectroscópicas
Figura 12: aparelho de espectroscopia infravermelho por refletância difusa
Figura 14: Esquematização de um sistema de cromatografia de fase gasosaFigura 13: Espectrofotômetro

13. Plantas medicinais
• Mercado mundial sempre com alta demanda
• Unanimidade de pesquisa brasileira
• Pouca parceria entre empresas/universidade/indústria
• Legislação brasileira para fitoterápicos

14. Tabela 5: Listagem dos medicamentos fitoterápicos utilizados pelo SUS

15. Micromoléculas de plantas: Metabolismo secundário
Figura 15: Medicamento utilizado contra o cancer Taxol® é extraído de teixo (Taxus brevifolia)
• Atual foco da pesquisa em produtos naturais
• Importantes fármacos são oriundos destas micromoléculas
• Mercado que gera 50 Bilhões de dólares por ano

16. Panorama Brasileiro
• Advento das técnicas de biologia molecular;
• Corrida para a maior floresta equatorial tropical do mundo, da qual pouco se
tem conhecimento acerca do potencial químico de suas espécies nativas;
• Impacto ambiental resultante da busca por novos compostos com atividade
biológica;
• A pesquisa brasileira diversificou seus esforços: Biossíntese, ecofisiologia,
ecologia e atividade biológica.

17. • Isolamento dos nucleosídeos espongouridina (13a) e espongotimidina (13b)
por Bergmann e colaboradores nos anos 50
• Início da pesquisa no Brasil: década de 60
• Atualmente existem apenas 4 grupos de estudo no Brasil
• Atualmente os estudos estão divididos ente esponjas, corais, moluscos, algas,
microorganismos e outros organismos marinhos
Produtos naturais de organismos marinhos

18. • Acredita-se que a atividade de produtos naturais em bioensaios
farmacológicos (celulares ou enzimáticos) está relacionada às
propriedades de defesa do organismo produtor
• Nos últimos 50 anos cerca de 10.000 produtos naturais marinhos foram
descobertos
• Atividades farmacológicas
Tabela retirada do trabalho “Detection of lectinic activity and hemolytic activity in
extracts of native sponges (Porifera) of atlantic coast of Brazil”, que mostra atividade
hemolítica em diversos mamíferos
Produtos naturais de organismos marinhos

19. Obrigado!