Fitoterapia y farmacia galénica

Rafael Puerto Cano, Presidente de AEFF (Asociación Española de Farmacéuticos Formulistas)
César Valera Arnanz, vocal de Plantas Medicinales del COFM

 

En el campo de las plantas medicinales la farmacia galénica pretende una serie de objetivos concretos:

  • La transformación de las materias primas de partida, de origen vegetal, en formas farmacéuticas susceptibles de ser utilizadas. 
  • Conservar su actividad terapéutica, perdiendo lo menos posible la riqueza de sus principios activos, minerales etc.
  • Mejorar procesos en los que el preparado sea objeto de tratamientos posteriores (encapsulación, compresión)
  • Facilitar la administración de estos preparados al paciente.
  • Optimizar el transporte hacia el órgano diana o hacia el receptor adecuado.

 

MATERIAS PRIMAS UTILIZADAS EN FITOTERAPIA

Los diferentes procesos galénicos utilizados en la elaboración de derivados de plantas medicinales conducen a la obtención de una serie de productos, que en unos casos pueden usarse directamente como formas de administración al paciente y en otros serán objeto de acondicionamiento posterior para obtener formas galénicas diferentes.

Por ejemplo: los polvos obtenidos por pulverización de la planta seca pueden utilizarse como tales en forma de cápsulas, o bien ser utilizados en la obtención de extractos por la acción de un disolvente.

En función de los métodos empleados en el tratamiento de las drogas de partida podremos hacer la siguiente clasificación:

  1. PRODUCTOS OBTENIDOS POR TRATAMIENTO MECÁNICO.
  2. PRODUCTOS OBTENIDOS POR CALOR.
  3. PRODUCTOS OBTENIDOS UTILIZANDO LA ACCIÓN DE UNO O VARIOS DISOLVENTES.
  4. PRODUCTOS OBTENIDOS POR CONCENTRACIÓN DE LAS SOLUCIONES EXTRACTIVAS ANTERIORES.

     

1      - PRODUCTOS OBTENIDOS POR TRATAMIENTO MECÁNICO

- Polvo total: Se obtienen por pulverización de la planta previamente desecada a temperatura controlada (de 25ºC para las plantas con esencias, a 40/45ºC para las otras), y a la que se han retirado por mondaje las partes inertes.

Esta pulverización se realiza por medio de molinos, muelas, trituradores, etc.

El producto molido se tamiza durante el transcurso de la operación, para separar el polvo suficientemente fino a medida que se va formando. Este tamizado suele ir acompañado de un dispositivo vibratorio para facilitar el proceso. Al proceso de tamizado le puede seguir un proceso de retriturado de los residuos obtenidos hasta obtener un polvo de tamaño controlado.

Terminada la pulverización, se mezclan cuidadosamente las diferentes fracciones de polvo obtenidas, que no tienen forzosamente la misma composición, debido a las diferentes resistencias de los tejidos vegetales.       

Operando en condiciones óptimas, el producto final debe tener unas características idénticas a la planta seca, pero no siempre se consigue este objetivo, fundamentalmente debido al proceso de pulverización en el que inevitablemente hay un aumento de temperatura por fricción de los componentes.

Las ventajas que encontramos son uncosto reducido de obtención. Facilidad de manipularlos en subsiguientes acondicionamientos galénicos (mezclado, encapsulación, compresión, etc.). Desde un punto de vista farmacológico presentan un aumento en la disponibilidad de sus componentes para la absorción, derivada de su mayor superficie de contacto, lo cual facilita la cesión de los principios activos.

Mientras que los inconvenientes son una mayor dificultad de conservación. Al ser mas higroscópico y absorbente que la planta entera, es menos estable y menos resistente a la oxidación que las plantas enteras. En la fase de molienda se experimenta un aumento de temperatura. Como consecuencia, si existen sustancias termolábiles y volátiles, éstas podrán ser susceptibles de ser destruidas.

En un principio el polvo total es el verdadero totumde las plantas. En él todos los constituyentes, presentes a decenas, a veces a centenares, son teóricamente respetados. El polvo total aporta, además de los principios activos, todos los otros componentes (oligoelementos, vitaminas, enzimas, celulosa…). Numerosos trabajos han demostrado que las propiedades terapéuticas no pertenecen a tal o cual constituyente, sino que necesitan del todo, es la expresión del conjunto; es el efecto sinergia.

Una variante muy interesante del polvo total es el polvo criomolido, cuyo método de obtención consiste en evitar toda elevación de temperatura en el proceso de molienda, que acarrearía la destrucción de los elementos sensibles al calor. El procedimiento es el siguiente:

Cuando llega al molino, la planta se congela en el interior de unos tanques que contienen Nitrógeno líquido a -196º, siendo en éste medio donde se realiza la molienda. Este procedimiento la hace más rompible, facilita su molienda y homogeniza el tamaño de las partículas.

- Pulpas: Son las partes carnosas de las plantas después de haberlas deshuesado y separado sus componentes leñosos por medios mecánicos.

- Zumos liofilizados: El procedimiento de obtención de zumos liofilizados se basa en la separación de los protoplastos de la planta de su envoltura celulósica, sin alterar su composición química. De este modo se consigue que las enzimas, vitaminas, oligoelementos y todo lo que hace, sutilmente, de la planta su bondad terapéutica, se conserve íntegramente.

Las suspensiones de protoplastos son liofilizados, es decir, secados a muy baja temperatura, consiguiendo productos pulverulentos de fácil conservación, conteniendo todos los elementos activos de la planta fresca.

Aproximadamente los principios activos contenidos en 1 gramo de zumo liofilizado están contenidos en 3 gramos de polvo de planta seca.

 

2 - PRODUCTOS OBTENIDOS POR ACCIÓN DEL CALOR

Las dos técnicas utilizadas para obtener derivados de plantas por medio del calor son: LA DESTILACIÓN, obteniendo los aceites esenciales y las aguas destiladas, mientras que la segunda técnica es por PIROLISIS, obteniendo los alquitranes y el carbón vegetal.

- Aceites esenciales: Son cuerpos aromáticos, generalmente volátiles, extraídos del reino vegetal. En general son líquidos más o menos coloreados, solubles en alcohol, éter y disolventes orgánicos, pero insolubles en el agua y que a temperatura ambiente se evaporan sin dejar mancha. Químicamente se trata de una mezcla compleja de compuestos (terpenos, sesquiterpenos, fenoles, aldehídos, cetonas, ácidos, esteres, etc.) entre los que suele haber 2 ó 3 mayoritarios que caracterizan a cada aceite esencial en concreto. Farmacológicamente son muy activos y todos ellos presentan una marcada acción antiséptica tanto por vía externa como interna, ya que tras ser absorbidos se eliminan por vía respiratoria y renal. Esta marcada acción antiséptica ha conducido a la aparición de la aromaterapia, terapéutica que emplea exclusivamente los aceites esenciales y que ha desarrollado una técnica de laboratorio denominada aromatograma.

Para su obtención se puede emplear la destilación, por la que las plantas se colocan en grandes alambiques y los principios volátiles se arrastran con vapor de agua. Otra técnica empleada para su obtención, y ausente de calor, es la expresión, empleada únicamente para los agrios, por la cual se separa la cáscara del fruto que contiene pequeñas vesículas de esencias y se somete a la acción de una prensa.

-Aguas destiladas o Hidrolatos: Son productos secundarios de la preparación de aceites esenciales. Las aguas destiladas están cargadas de principios volátiles contenidos en los vegetales, por lo general esencias, aunque también ácidos, aldehídos y aminas.

 

A la hora de obtener productos vegetales por métodos extractivos, se utilizan diferentes disolventes para tal fin, de los que cabe destacar el agua y el alcohol, según se muestra en el gráfico adjunto.

Los factores que influyen en la disolución son la temperatura, la presión, la superficie de contacto, la renovación del disolvente, la cantidad de sustancia disuelta y finalmente el estado y naturaleza del cuerpo a disolver, mientras que las exigencias a cumplir por parte de una disolución extractiva son las siguientes: 

  • Ser selectiva con los principios activos de la planta que interesa extraer, excluyendo las materias inertes, incómodas o nocivas.
  • Ser conservadora, respetando la integridad de los principios activos.
  • Ser económica, efectuando un agotamiento lo más completo posible de la droga, en un tiempo mínimo, con la mínima cantidad de disolvente.

Pero antes de proceder al proceso de la disolución se procederá a la fragmentación de la droga, su pulverización, la cocción si procede y su posterior desecación.

 

MÉTODOS DE DISOLUCIÓN EXTRACTIVA

  1. MACERACIÓN. Consiste en dejar la droga en contacto con el disolvente en frío durante un tiempo relativamente prolongado, del orden de 4 a 10 días, durante los cuales se agita a diario varias veces para facilitar la disolución de las sustancias endocelulares liberadas por la destrucción de las células. Después del tiempo de maceración se filtra o cuela el conjunto. Se exprime el residuo con las llamadas prensas de husillo o prensas hidráulicas.  El líquido de maceración y el fluido obtenido por expresión se reúnen y tras sucesivos lavados del residuo de expresión con el agente extractivo, se completa hasta el volumen deseado.
  2. MACERACION CON AGITACIÓN. Agitando intensamente el material mediante un agitador mecánico, no se obtiene en realidad mejor resultado en la extracción, pero se abrevia el tiempo requerido para alcanzar el equilibrio de concentraciones.
  3. DIGESTIÓN. Es una maceración a mayor temperatura que la ambiental (30-50º C) Se emplea para el agotamiento de drogas resinosas o cuando los disolventes utilizados son grasos. Con esta técnica se aumenta algo el rendimiento, pero sucede con frecuencia que tras el enfriamiento del conjunto a la temperatura ambiente se separan sustancias extractivas.
  4. DECOCCIÓN. La droga y el disolvente están en contacto a temperaturas más elevadas que en la digestión. Originariamente ésta se practicaba por ebullición, pero actualmente se utiliza el autoclave, el cual permite economizar tiempo, energía y disolvente, al evitar la evaporación del disolvente con una temperatura superior al punto de ebullición. Se aplica con preferencia en drogas compactas cuyos principios activos precisan de calor continuado para disolverse, por lo que es frecuente que algunos principios extraídos precipiten al enfriar dando lugar a líquidos turbios difíciles de clarificar, que sedimentan formando un poso. A la temperatura que se opera coagulan principios proteicos, desaparecen parte de los aceites esenciales y principios volátiles, y se alteran muchos principios termolábiles.
  5. INFUSIÓN.  Son líquidos extractivos acuosos obtenidos por la acción poco prolongada del agua a temperatura próxima a la ebullición sobre las drogas, seguida de una maceración que se prolonga durante 30 minutos. Se realiza mezclando la droga con una pequeña cantidad de agua, dejando en reposo 15 minutos. Posteriormente se añade agua calentada a ebullición y se deja al baño maría durante 30 minutos,  se enfría y se filtra. Es el procedimiento convencional de preparación de tisanas.
  6. PERCOLACIÓN (lixiviación). La droga reducida a polvo se agota por la acción de un disolvente que arrastra con él los principios activos solubles. El líquido extractivo se introduce por la parte superior del recipiente (percolador) de forma continua. Este líquido empieza a circular lentamente a través de la droga, que por lo general, está groseramente pulverizada. Renovando constantemente el líquido se consigue una maceración progresiva. En tanto que, en el caso de la maceración simple no puede conseguirse el agotamiento total de la droga, puesto que se alcanza un equilibrio de concentración entre la solución endocelular y el líquido extracelular, en el caso de la percolación es teóricamente posible la extracción total (casi el 95%) gracias al aporte constante de disolvente nuevo y al continuo descenso de concentración que ello implica.

 

 

 

OPERACIONES POSTERIORES A UNA DISOLUCIÓN EXTRACTIVA

Una vez obtenida la disolución extractiva existen unas operaciones posteriores como son la Expresión, Filtración,Decantación, Clarificación, Sedimentación yCentrifugación con el objetivo de la separación lo más completa posible de los “insolubles”.

Las ventajas de las disoluciones extractivas son las siguientes: una excelente conservación, fundamentalmente cuando el disolvente es antiséptico (alcohol, glicerina, propilenglicol), una facilidad de empleo y de prescripción, la posibilidad de estandarización de los productos obtenidos, la eliminación selectiva de productos indeseables, el aumento de biodisponibilidad de las sustancias activas por su disolución, y finalmente la posibilidad de concentración por eliminación del disolvente; mientras que los inconvenientes son los siguientes:  variación del contexto natural, una posible dilución de los principios activos y la presencia, a veces indeseable, de algún disolvente (alcohol).

Entre los productos obtenidos por estas técnicas posteriores a una disolución extractiva se encuentran:

- TINTURAS: Se obtienen por la acción del alcohol de diferentes graduaciones sobre una droga seca (tinturas simples) o sobre una mezcla de drogas (tinturas compuestas). El líquido extractivo puede ser también éter o acetona, aunque normalmente se utiliza  alcohol etílico de diversas graduaciones, según el contenido en agua de la droga, aunque el más utilizado es el de graduación de 60º. La preparación de tinturas  puede realizarse por maceración, percolación o turboextracción. Algunas farmacopeas designan como tintura a ciertas preparaciones que se fabrican por dilución de un extracto. La relación droga/líquido extractivo suele ser 1:5 o bien 1:1. Como inconvenientes de estos preparados nos encontramos que son relativamente inestables, presentando fenómenos de turbidez y sedimentación debidos a reacciones de hidrólisis y oxidación, por lo que conviene conservarlas en lugares secos y al abrigo de la luz.

- TINTURAS MADRES: Son preparaciones líquidas obtenidas por la acción disolvente de un vehículo alcohólico sobre drogas de origen vegetal o animal. El procedimiento de obtención consiste en la maceración de la planta fresca con soluciones alcohólicas durante un tiempo prescrito, seguida de decantación, colado por expresión, reunión de las distintas fracciones, reposo y filtrado final. Habitualmente se corresponden con 1/10 del peso de la droga deshidratada, con algunas excepciones correspondientes a plantas exóticas cuya preparación se realiza sobre planta seca.

- MACERADOS GLICERINADOS: Se obtienen por maceración de tejidos vegetales jóvenes frescos (yemas, brotes jóvenes, raicillas, cortezas, semillas) en una mezcla de glicerina/alcohol, con un método bastante semejante al utilizado para la preparación de tinturas madres. Su tiempo de maceración mínimo es de 3 semanas, siendo utilizado en homeopatía y para preparados cosméticos, conteniendo aproximadamente un 5% de peso del vegetal desecado.

 

4 - PRODUCTOS OBTENIDOS POR CONCENTRACIÓN DE LAS SOLUCIONES EXTRACTIVAS ANTERIORES

Entre ellos se encuentran los EXTRACTOS FLUIDOS, BLANDOS Y SECOS.

Los extractos se obtienen al evaporar total o parcialmente  los líquidos extractivos (en general etanólicos).

Para la obtención de un extracto se contemplan dos fases fundamentales; la primera fase es la solubilización de los principios activos de la planta. El procedimiento habitual es la percolación de la droga con el disolvente, considerando terminada la operación cuando a partir de una parte de droga se obtienen cuatro partes de extracto, y la segunda fase consiste en la concentración de las soluciones extractivas, obteniéndose la reducción del disolvente por medio de la evaporación, pudiéndose practicar esta evaporacióna presión ambiente, o al vacío, permitiendo en este último caso la recuperación del disolvente.

Tipos de extractos: Dependiendo de la consistencia del producto final, de los disolventes empleados, de la droga de la que ha partido, del grado de concentración y del método de obtención, los extractos se clasifican en:

- EXTRACTOS FLUIDOS: Líquidos obtenidos por agotamiento de la droga en dos lixiviaciones sucesivas, y concentrando la segunda fracción (colada) que se añade a la primera de forma que en el producto final el peso se corresponda exactamente al peso de la droga seca de partida; es decir, que la relación droga/extracto sea 1:1. En algunos casos la relación indicada es 1:2.

La principal ventaja de los extractos fluidos es la relación ponderal  simple entre la droga y el extracto, ya que este dato facilita la posología y la prescripción al resultar que: 1 g. de extracto fluido = 1 g. de droga seca. Otra ventaja muy significativa es que la concentración permite, a igual cantidad de sustancias activas, disminuir la cantidad de medicamentos suministrados al paciente; otras ventajas igualmente importantes son el manejo sencillo y la existencia de un menor riesgo de alteración de sus principios activos por el calor, al haber sido menos calentados.

También tienen inconvenientes, como un olor y sabor a veces desagradables, y una conservación difícil, ya que debido a su concentración en materiales sólidos a menudo se forman abundantes  depósitos.

- EXTRACTOS SECOS: Se obtienen al evaporar totalmente el disolvente de los líquidos extractivos de origen vegetal. El procedimiento habitual es la percolación de la droga con el disolvente. Posteriormente se realiza la reducción del disolvente por varios procedimientos (vaporización en capa fina, rotativa, nebulización, etc.) considerando terminada la operación cuando los principios activos contenidos en un gramo de extracto obtenido están contenidos en cinco gramos de la planta de partida, diciendo entonces que el extracto tiene una relación 5:1. De todas formas esta relación no es rigurosa, ya que dependerá de la cantidad de principios activos que contenga cada planta tratada. Los extractos secos convencionales se obtienen por el secado estático en estufas de vacío del extracto blando correspondiente, sin exceder de 70º C para evitar la pérdida de principios activos por degradación térmica. El producto seco obtenido es finalmente molturado, siendo amorfo de formas irregulares y con una densidad aparente comprendida entre 0,7 y 0,800 g/ml,  con características de higroscopicidad y manteniendo gran parte de los principios activos de la planta de origen. Las ventajas de este tipo de extractos son que están más concentrados que los extractos líquidos, y que su presentación en formas concentradas activas en pequeños volúmenes permiten la preparación de formas galénicas secas. También nos encontramos con algunos inconvenientes, como que la totalidad de la solución extractiva se somete a la acción del calor y que teóricamente hay más riesgo de desnaturalización de las moléculas activas por el calor o el oxígeno del aire.

Los extractos secos nebulizados son una variante muy interesante de los extractos secos convencionales al ser productos que se obtienen por el secado en atomizador; proceso de evaporación rápido a altas temperaturas (200 a 600º C), del cual se obtiene una partícula  pulverulenta, esférica con gran superficie y menor densidad aparente que los extractos secos convencionales por lo que resultan más higroscópicos que aquellos. Este sistema de atomización requiere un recipiente atomizador muy grande para que las partículas a tratar no choquen con las paredes del recipiente. Los líquidos se dispersan en forma de finas partículas gracias a una boquilla atomizadora, bien por un sistema de fluidos que concurren en una boquilla tipo venturi, o bien por un sistema de discos centrífugos.

Las ventajas de los extractos secos nebulizados son múltiples: un sistema rápido de obtención de producto, que resulta un tamaño muy reducido de partícula pudiéndose controlar a voluntad, y son muy útiles para productos termolábiles. Teóricamente hay menor riesgo de desnaturalización de las moléculas activas por el calor o el oxígeno del aire que en el caso de los extractos secos convencionales, ya que en el caso de los nebulizados se opera al vacío y la fracción de tiempo en la que el producto se expone al incremento de temperatura es muy pequeña. Los fenómenos de desnaturalización por el calor y la oxidación se reducen al mínimo, los coloides no se coagulan  y es fácil la reconversión del nebulizado en solución o en suspensión, y como última ventaja encontramos que todo el proceso se realiza dentro del mismo aparato.

Los inconvenientes son: un costo elevado, sonútiles para grandes producciones pero no rentables a pequeña escala,yson muy higroscópicos, por lo que requieren la presencia de deshidratantes para su conservación.

Tanto en el caso de los extractos secos convencionales como en el caso de los extractos secos nebulizados, se les incorporan materiales inertes (polvos de carga: aerosil, almidón sustituido, celulosa modificada, glucosa, etc.) que ejercen un papel tanto de estabilizadores (absorbentes de humedad) como de moduladores y garantes de la acción terapéutica al posibilitar una estandarización en su fabricación, pero muy raramente las casas fabricantes facilitan la composición de estos excipientes, por lo que el farmacéutico formulador desconoce cuál es la totalidad de los componentes que intervienen en su preparado.

Los extractos glicólicos e hidroglicólicos se obtienen utilizando como disolvente el propilenglicol o mezcla de glicoles y agua,  siendo unos productos muy interesantes para la preparación de formas tópicas en gel o crema, mientras que los extractos hidroalcohólicos glicerinados se obtienen por extracción triple en los tres disolventes (alcohol, agua, glicoles).

 

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