La Página de Bedri
·-Libreta de apuntes-·
Quinonas
ÍNDICE
Publicidad

¿Qué son las quinonas?

Las quinonas son son un grupo numeroso de pigmentos orgánicos; se conocen cerca de 200 quinonas que producen colores que van desde el amarillo pálido al negro.

Estos pigmentos orgánicos se caracterizan por ciertas semejanzas estructurales que les proporcionan sus colores brillantes, normalmente rojo, amarillo o anaranjado. Las quinonas existen de forma natural en plantas, hongos y bacterias, e incluso algunas se encuentran en los animales, como la vitamina K, que participa en la coagulación sanguínea. Las quinonas se utilizan en tintes, reveladores fotográficos, medicinas, fungicidas y otros productos. La mayoría son tóxicas.

Aunque en ciertos casos no se relacionan directamente con alimentos, son de importancia en el campo de la tecnología de alimentos, ya que intervienen en fenómenos de oxidación; son sustancias biológicamente muy activas.

Una quinona, o benzoquinona, es uno de los dos isómeros de la ciclohexanodiona o bien un derivado de los mismos. Su fórmula química es C6H4O2.

Los dos isómeros son la orto-benzoquinona, que es la 1,2-diona, y la para-quinona o parabenzoquinona, que es la 1,4-diona. La parabenzoquinona es la forma oxidada de la hidroquinona y la orto-benzoquinona es la forma oxidada del catecol (1,2-dihidroxibenceno). Por ejemplo, una solución ácida de yoduro de potasio reduce una solución de benzoquinona a hidroquinona, que es oxidada de nuevo con una solución de nitrato de plata.

La palabra quinona alude a toda la clase de ciclohexanodionas.

Las quinonas son muy abundantes en la naturaleza, en el reino vegetal se encuentran tanto en vegetales superiores como en hongos y bacterias.

Química orgánica

La benzoquinona se usa en química orgánica como agente oxidante. Existen agentes incluso más fuertes, tales como el 2,3,5,6-tetracloro-parabenzoquinona o p-cloranil y el 2,3-diciano-5,6-dicloro-parabenzoquinona o DDQ.

Bioquímica

La quinona es un constituyente común de moléculas biológicamente relevantes; por ejemplo, la vitamina K1 es filoquinona. Otros sirven como aceptor de electrones en cadenas de transporte de electrones como las de los fotosistemas I y II de la fotosíntesis y la respiración aeróbica. Un ejemplo natural de quinonas como agentes oxidantes es el espray de los escarabajos bombarderos. La hidroquinona se hace reaccionar con el peróxido de hidrógeno para producir una ráfaga ardiente de vapor, un fuerte elemento disuasorio en el mundo animal. Las quinonas pueden reducirse parcialmente a quinoles.

Clasificación

Dependiendo del grado de complejidad de su estructura química pueden clasificarse en benzoquinonas, naftoquinonas o antraquinonas si son estructuras monocíclicas, bicíclicas o tricíclicas.

Benzoquinonas

El grupo de las benzoquinonas tiene escaso interés desde el punto de vista de la fitoterapia, aunque sí es necesario conocer su importante poder alergizante. Muchas benzoquinonas y algunas naftoquinonas se comportan como haptenos, que al combinarse con los grupos amino o tiol de las macromoléculas pueden inducir dermatitis por sensibilización.

Son sustancias monocíclicas, provenientes del anillo de benceno que contiene dos partes de cetonas en cualquier posición, se encuentran formando parte de los pigmentos (color amarillo) que con frecuencia se encuentran en los hongos, artrópodos y en las plantas superiores. Pueden ser sustituidos en cualquier posición excepto en los grupos cetona.

Fuentes de Obtención: Las benzoquinonas son elaborados por hongos como espinulosina, el ácido polipórico,la fumigatina, entre otros; tambiénn se encuentran pigmentos benzoquinónios en plantas superiores como la cartamina, perezona, embelina, primina. Las metil y metoxibenzoquinonas son producidas por los artrópodos.

Aplicaciones: tiene escaso interés desde el punto de vista de la fitoterapia, aunque sí es necesario conocer su importante poder alergizante. Muchas benzoquinonas y algunas naftoquinonas se comportan como haptenos, que al combinarse con los grupos amino o tiol de las macromoléculas pueden inducir dermatitis por sensibilización. La benzoquinona es un cancerígeno potencial, sus vapores pueden producir conjuntivitis, fotofobia y daño hepato-renal. Sobre la piel produce irritación.

Naftoquinonas

Las naftoquinonas, localizadas preferentemente en vegetales superiores, se encuentran en las plantas frescas en forma heterosídica, liberándose la genina durante el proceso de desecación. Pueden presentar actividades farmacológicas de aplicación a la terapéutica, como es el caso de la plumbagina de la drosera, que parece ser eficaz en el tratamiento de la tos, o la juglona (5-hidroxi1,4-naftoquinona) de las hojas y fruto del nogal (Juglans regia L., Juglandaceae) que presenta actiactividad antibacteriana y fungicida. También algunas naftoquinonas pueden ser empleadas en cosmética como colorantes naturales, como ocurre con la lawsona (2-hidroxi-1,4-naftoquinona) también con actividad fungicida, presente en las hojas de alheña o henna (Lawsonia inermis L. Lythraceae) que además de ser un importante fungicida se fija a los grupos tiólicos de la queratina capilar proporcionándoles un color rojo-anaranjado.

Son sustancias bicíclicas, pigmentos cuyo color va desde el amarillo, pasa por el anaranjado, al rojo intenso. Están presentes en mayor cantidad en las plantas superiores y, en menor proporción, en los hongos, los erizos y las estrellas de mar

Las quinonaslawsona, plumbagina, juglona, 7-metiljuglona, lapa-chol, alcanina, alcanan, lomatiol, droserona, hidroxidroserona, vitamina K, diosquinona, diospirina, mamegaquinona, entre otras, son naftoquinonas elaboradas por las plantas superiores.

Fuentes de Obtención: Las naftoquinonas, se encuentran en las plantas frescas como: Lythraceae,B ignoniaceae, Melastomataceae,Boraginaceae, Droseraceae, Juglandaceae, Plumbaginaceae, Polygonaceae, Ebenaceae, en forma heterosídica, liberándosela genina durante el proceso de desecación. Por ejemplo, la lawsona se extrae de los tallos y las hojas secas de las especies del género Lawsonia, el extracto se filtra y la solución alcalina se acidula con ácido clorhídrico diluido.

La plumbagina se encuentra en las hojas, la corteza y las raíces de las especies de los géneros Plumbago.

Aplicaciones: Pueden presentar actividades farmacológicas de aplicación a la terapéutica, como por ejemplo la plumbagina de la drosera, que parece ser eficaz en el tratamiento de la tos, o la juglona (5-hidroxi- 1,4-naftoquinona) de las hojas y fruto del nogal que presenta actividad antibacteriana y fungicida. También algunas naftoquinonas pueden ser empleadas en cosmética como colorantes naturales, como ocurre con la lawsona (2-hidroxi-1,4-naftoquinona), tiñe de anaranjado la lana y la seda mordentados con sulfato de aluminio, también presente con actividad fungicida, presente en las hojas de alheña o henna que además de ser un importante fungicida se fija a los grupos tiólicos de la queratina capilar proporcionándoles un color rojo-anaranjado.

Antraquinonas

Las antraquinonas son, pues, quinonas tricíclicas derivadas del antraceno y constituyen el grupo más interesante y abundante de quinonas. Han sido considerados pigmentos y purgantes naturales por siglos, son una clase de metabolitos secundarios vegetales con una funcionalidad p-quinoide en un núcleo antracénico. Pueden llevar funciones hidroxílicas en su estructura en diversas posiciones: si poseen dos grupos OH en las posiciones 1 y 2, tienen propiedades colorantes; si éstos se encuentran en las posiciones 1 y 8, el efecto es laxante. Las antraquinonas con propiedades laxantes estimulantes deben llevar en su estructura además de los dos OH, un radical en el carbono de posición 3 y pueden tener o no, sobre el carbono de posición 6, un radical OH u OCH3. Generalmente en los vegetales se encuentran en forma heterosídica, es decir, unidas a azúcares, mayoritariamente a la glucosa, en ocasiones ramnosa y solo ocasionalmente algún azúcar diferente, en unión O-heterosídica (por los OH de las posiciones 1 u 8, a veces 6). Aparecen también C-heterósidos, es decir, uniones directas carbono-carbono (C-10), o más de un azúcar sobre la misma molécula en diversas posiciones (a la vez O- y C-heterósido). Pueden encontrarse los derivados antraquinónicos en forma oxidada (antraquinona) o en forma reducida (generalmente se habla de antronas), y ser monómeros o dímeros (diantronas).

Fuentes de Obtención: Las antraquinonas están ampliamente distribuidas en microorganismos, plantas, equinodermos e insectos. Las familias vegetales más ricas en compuestos antracénicos son las rubiáceas, las ramnáceas y las poligonáceas; y en una menor proporción las liliáceas, leguminosas, bignoniáceas, melastomatáceas, droseráceas, vismiáceas, etc. Otras plantas que las contienen son el aloe, y los champiñones. Estas sustancias pueden encontrarse en diferentes partes de la planta como hojas, tallos, madera y frutos.

Aplicaciones: os compuestos antraquinónicos se utilizan en casos de estreñimiento y cuando es necesaria una evacuación intestinal con heces blandas, debiendo limitarse su uso a periodos cortos de tiempo. En general los laxantes antraquinónicos no deben emplearse más que ocasionalmente, nunca en periodos prolongados ya que pueden causar dependencia, atonía intestinal o por el contrario la llamada enfermedad de los laxantes, con diarreas, dolores abdominales, náuseas, etc. También el uso de estos laxantes puede originar desequilibrios electrolíticos, riesgo de hipokaliemia. Pueden producirse interacciones con ciertos medicamentos como con los antiarrítmicos tipo quinidina o con los digitálicos. Se ha reportado la síntesis de antraquinonas como agentes anticancerígenos potenciales, también son usadas como antidepresivos.

Acción fisiológica

Las plantas que contienen estos compuestos son especies vegetales que pueden comportarse como laxantes o como purgantes según las dosis administradas. Las antraquinonas libres en forma reducida son muy irritantes y además las geninas se eliminan al alcanzar el intestino delgado, por lo que se prefiere administrar formas antraquinónicas heterosídicas (O-heterósidos de antraquinonas,C-heterósidos de antronas) o formas dímeras (O-heterósidos de diantronas), que carezcan del carbono metilénico. Posteriormente estas formas se hidrolizan en el intestino grueso y las formas oxidadas se reducen in situ, debiéndose la acción, por tanto, a las formas libres y reducidas. La acción tiene lugar en el colon, aumentando la motilidad intestinal por acción directa sobre las terminaciones nerviosas y actuando también sobre el movimiento de agua y electrólitos. Diversos ensayos experimentales han permitido dilucidar el mecanismo de acción de estos compuestos. Laxantes estimulantes son aquellos que estimulan el peristaltismo vía irritación de la mucosa o actividad intraneural sobre el plexo nervioso y como resultado incrementan la motilidad. Pero es sumamente importante, igualmente, suacción sobre las células de la mucosa del colon: incremento de la estimulación de la secreción de Cl disminuyendo la absorción de líquido y electrólitos.Se origina, por consiguiente, un incremento de agua y electrólitos en el lumen colónico lo que da lugar a un aumento de la presión en el intestino y por ello a una acción laxante.

Los derivados hidroxiantracénicos inhiben la actividad Na+/K+-ATPásica y provocan una disminución de la reabsorción de agua, sodio y cloro, así como un aumento de la secreción de potasio a nivel de la mucosa intestinal. También pueden estar implicados otros mecanismos, como son la estimulación de la síntesis de PGE2, un mecanismo Ca2+ -dependiente o estimulación de histamina y 5-hidroxitriptamina.

Los compuestos antraquinónicos se utilizan en casos de estreñimiento y cuando es necesaria una evacuación intestinal con heces blandas, debiendo limitarse su uso a períodos cortos de tiempo. Tardan cierto tiempo en actuar, entre 6 y 8-12 horas después de su administración, por lo que se recomienda ésta por la noche para que el efecto tenga lugar a la mañana siguiente.

En general, los laxantes antraquinónicos no deben emplearse más que ocasionalmente, nunca en períodos prolongados ya que pueden causar dependencia, atonía intestinal o por el contrario la llamada «enfermedad de los laxantes», con diarreas, dolores abdominales, náuseas, etc. También el uso de estos laxantes puede originar desequilibrios electrolíticos, riesgo de hipokaliemia (disminución de la concentración de potasio plasmático). Pueden producirse interacciones con ciertos medicamentos, como con los antiarrítmicos tipo quinidina o con los digitálicos. No se deben emplear durante el embarazo o la lactancia, ni tampoco en caso de íleos. No administrar a menores de doce años sin control médico.

Se incluyen a continuación las descripciones de algunas de las drogas cuyos efectos farmacológicos están relacionados con su contenido en compuestos de naturaleza quinónica. La drosera, que posee naftoquinonas, y un grupo de plantas que presentan acción laxante-purgante por poseer derivados antraquinónicos: frángula, cáscara sagrada, sen, ruibarbo y aloes.

Usos

Debido a que puede reaccionar con ciertos Compuestos nitrogenados formando sustancias coloreadas, la quinona se usa ampliamente en la industria del teñido, textil, química y cosméticos. Se utiliza como intermediario en la síntesis química para la hidroquinona y otros productos químico. Una lista parcial de ocupaciones con riesgo de exposición incluye:

  • Fabricantes de colorantes
  • Fabricantes de cosméticos
  • Fabricantes de fibra proteica
  • Fabricantes de gelatinas
  • Fabricantes de peróxido de hidrógeno
  • Manipuladores de colorantes
  • Reveladores de película fotográfica
  • Sintetizadores de sustancias químicas orgánicas
  • Trabajadores de laboratorios químicos
  • Trabajadores textiles.

Efectos nocivos

  • Locales: La quinona sólida en contacto con la piel, la mucosa nasal o faringea, puede producir decoloración, irritación grave, hinchazón y formación de pápulas y vesículas. El contacto prolongado con la piel puede producir ulceración. El vapor de quinona es muy irritante para los ojos. Tras una exposición prolongada al vapor puede aparecer pigmentación café en la conjuntiva, que puede ir seguida de opacidades y cambios estructurales en la Córnea, así como pérdida de agudeza visual. Las manchas pigmentarias incipientes son reversibles, en tanto la distrofia de la córnea tiende a ser progresiva.
  • Sistémicos: No se han observado efectos sistémicos entre los trabajadores expuestos durante varios años a los vapores de quinona.
  • Medidas de protección personal: En áreas donde hay altas concentraciones de vapor debe protegerse el tracto respiratorio y los ojos mediante máscaras que cubran toda la cara y que posean filtros para vapor orgánico o respiradores. También se debe usar ropa protectora, guantes y botas debido a que la piel puede ser dañada al ponerse en contacto con la quinona sólida, soluciones o vapores condensados. La higiene personal debe ser cuidadosa y la ropa debe cambiarse si se moja con el líquido. Los trabajadores deben ducharse antes de ponerse ropa de vestir.

Documentación

http://www.portalfarma.com
http://es.scribd.com
http://es.wikipedia.org/