Influence of the production process, storage conditions and physical and chemical properties on the stability of standardized dried extracts of medicinal plants

O interesse mundial por produtos derivados de plantas medicinais cresceu vertiginosamente nos últimos anos. Produtos derivados de plantas medicinais são misturas multicomponentes e sua eficácia pode estar associada a mais de um composto tornando o seu controle da qualidade tarefa árdua. Apesar de grandes investimentos em pesquisa terem sido feitos para a comprovação da eficácia e segurança dos medicamentos derivados de plantas medicinais, poucos são os trabalhos científicos que dizem respeito à manutenção da qualidade desses produtos. Extratos secos de plantas medicinais possuem efeito farmacológico devido à presença de substâncias ativas que estão sujeitas a reações de degradação. A velocidade dessas reações pode ser prevista através do estudo de estabilidade que envolve o armazenamento dos extratos em diversas condições (diferentes temperatura e umidade relativa do ar). Por esse motivo, o objetivo dessa tese foi o estudo da influência do processo de obtenção, das condições de armazenamento e das propriedades físico-químicas sobre a estabilidade de extratos secos padronizados de plantas medicinais. Visando o entendimento dos fatores que afetam a estabilidade de produtos naturais, os extratos foram caracterizados em relação à composição (presença de açúcares redutores, proteínas, lipídeos, carboidratos de alta e baixa massa molecular, acidez titulável), análise térmica, determinação de isotermas de adsorção (ou absorção), espectroscopia de Infravermelho e difração de raios-X. Após caracterização, os extratos secos foram armazenados em câmara climática visando avaliar a variação das propriedades físicas e químicas em função do período e condições de armazenamento. Para um entendimento mais amplo dos fatores que proporcionam maiores influências na estabilidade de produtos derivados de plantas medicinais, extratos secos foram obtidos a partir de três plantas medicinais amplamente utilizadas na medicina popular brasileira: Bauhinia forficata (hipoglicemiante), Maytenus ilicifolia (anti-úlcera gástrica) e Passiflora alata (sedativo e ansiolítico). Os extratos secos foram obtidos a partir de dois distintos processos de secagem o spray-drying (secagem por nebulização) e o processo leito de jorro. Os resultados obtidos indicam que todos os extratos secos analisados apresentaram algum tipo de alteração dos padrões de qualidade inicialmente observados. O que não foi possível mostrar é o quanto essas perdas poderiam influenciar na atividade biológica desses produtos. Por se tratar de uma mistura multicomponente é pouco provável que se estabeleçam técnicas que possam assegurar que todos esses componentes sejam mantidos durante todo o período de armazenamento. Porém, fenômenos importantes para a atividade farmacológica como a cristalização das substâncias, (demonstrada através dos espectros de raios-X), ou a degradação de marcadores (CLAE e espectrofotometria) puderam ser monitorados e previstos.Nowadays, the global interest for herbal drugs has increased significantly. Herbal medicinal products are a complex mixture of substances and their efficacy might be associated with one or more compounds. For this reason, the quality control of herbal products is a challenging task. In spite of a great increase in researches concerning the pharmacological and toxicological aspects of herbal drugs, there is a lack of scientific works related to the quality maintenance of these products. Among all the herbal medicinal products the standardized dried extracts are gaining more interest as a way of controlling dosage and increasing safety of the phytopharmaceuticals. Herbal dried extracts are effective due to the presence of active substances, and these substances may degrade. The rate of degradation can be measured through stability testing what is done through the storage of the product in different storage conditions (temperature and relative humidity). For this reason, the aim of this thesis was the study of the influence of the obtainment process, storage conditions and physical and chemical properties in the standardized dried extracts stability. For the understanding of the factors which affects the stability of the natural products, the extracts were characterized in relation to their composition (reducing sugars, proteins, lipids, low and high molecular weight carbohydrates, and titrable acidity), the calorimetric profile, determination of sorption isotherms, near infrared spectroscopy and X-ray diffraction analysis. Furthermore, the dried extracts were stored in a climatic chamber for the evaluation of the physical and chemical properties variations in relation to the time and storage conditions. Herbal dried extracts obtained from three plant species commonly used in Brazil were used in this study: Bauhinia forficata (hypoglycemiant), Maytenus ilicifolia (antiulcerogenic) and Passiflora alata (sedative and anxiolytic). The dried extracts were produced trough two different drying processes the spray drying and the spouted bed drying. In conclusion, the results obtained showed that all the studied extracts presented some deviation of the initial standards owing to its great sensibility to the environmental conditions. However, it was not possible to show how this lost would affect the effectiveness of these products. Moreover, for being such a complex mixture of components it is almost impossible the establishment of techniques that will assure that all this components will remain unchanged during the storage period. Nevertheless, some important factors for the pharmacological activity of substances as the crystallization (X-ray diffraction) or the degradation of the chemical markers (high performance liquid chromatography and spectrophotometry) can be evaluate and previewe