Fitochimica

La fitochimica è una disciplina scientifica che ha come oggetto l'isolamento, lo studio, l'analisi, la purificazione e la caratterizzazione della struttura chimica e dell'attività biologica dei principi attivi delle piante. Il termine fitochimico (o fitocomposto) viene utilizzato per indicare i numerosi metaboliti secondari presenti nelle piante. La maggior parte di questi composti ha la funzione di prevenire attacchi di insetti o patologie vegetali, alcuni hanno un'attività biologica anche sull'uomo.

La fitochimica è ampiamente utilizzata per la produzione di rimedi della medicina tradizionale cinese, medicina ayurvedica e in fitoterapia e può essere considerata come una sotto branca della Botanica o della Chimica.

Le tecniche più comunemente utilizzate in fitochimica sono l'estrazione, l'isolamento e la caratterizzazione strutturale (MS e NMR) dei prodotti vegetali, così come diverse tecniche cromatografiche (MPLC, HPLC, LC-MS).

Le figure professionali addette al controllo fitochimico sono, L`Erbochimico, L`Erborista e il Chimico.

Composizione elementare

Gli elementi essenziali di cui sono costituite le piante (carbonio, ossigeno, idrogeno, calcio, fosforo, etc.) non sono diversi da quelli di cui sono costituiti animali, funghi o batteri. La composizione elementare delle piante è la stessa come per tutte le forme di vita, diverso è il modo in cui questi elementi si combinano.

La seguente tabella elenca gli elementi nutritivi essenziali per le piante e il loro utilizzo generale.

**Macronutrienti** (Necessari in grandi quantità)
Elemento	Forma di assorbimento	Note
Azoto	NO₃^– NH₄⁺	Acidi nucleici, proteine, ormoni, etc.
Ossigeno	O₂ H₂O	Vari composti organici
Carbonio	CO₂	Vari composti organici
Idrogeno	H₂O	Vari composti organici
Potassio	K⁺	Cofattore nella sintesi di proteine, equilibrio idrico, etc.
Calcio	Ca²⁺	Sintesi e stabilizzazione delle membrane
Magnesio	Mg²⁺	Elemento essenziale della clorofilla
Fosforo	H₂PO₄^–	Acidi Nucleici, Fosfolipidi, ATP
Zolfo	SO₄^2–	Costituente di proteine e coenzimi

**Micronutrienti** (Necessari in piccole quantità)
Elemento	Forma di assorbimento	Note
Cloro	Cl^-	Favorisce la crescita delle radici
Boro	H BO₃	Ha effetti sulla riproduzione
Manganese	Mn²⁺	Coinvolto nell'attività di alcuni enzimi
Zinco	Zn²⁺	Coinvolto nella sintesi di enzimi e clorofilla
Rame	Cu⁺	Presente negli enzimi per la sintesi della lignina
Molibdeno	MoO₄^2-	Coinvolto nella fissazione dell'Azoto, riduzione dei nitrati
Nichel	Ni²⁺	Cofattore enzimatico per il metabolismo dei composti azotati

Storia della fitochimica

Le origini

Il contenuto di questi testi fa spesso riferimento alla magia e ritiene causa di molti mali l'influsso dei demoni e altre superstizioni. Tuttavia, essi confermano anche l'esistenza di una vasta cultura medico scientifica caratterizzata dall'osservazione e dalla pratica empirica.

L'oriente, l'antico Egitto, i greci e i romani

2800 a.C. - Il Classico sulle Radici di Erbe del Contadino Divino (神農本草經^T, 神农本草经^S, Shénnóng běncǎo jīng^P), opera attribuita a Shen Nung elenca varie erbe medicinali (ad esempio il fungo Língzhī) assegnando un voto di efficacia.
1600 a.C. - Il Papiro Edwin Smith cita l'uso di decotti di salice, usati come disinfettanti.
1550 a.C. - Il Papiro Ebers riporta circa 700 formule magiche e rimedi di vario genere.
440 a.C. - Erodoto nelle sue Storie descrive l'estrazione dell'olio di ricino.
300 a.C. - Teofrasto in Storia delle piante (Περὶ Φυτῶν Ιστορίας) classifica oltre cinquecento piante, dividendole in alberi, frutici, suffrutici, erbe; nel libro IX classifica, per la prima volta nell'antichità, droghe e medicinali e il loro valore terapeutico.
200 a.C. - Il Sushruta Samhita (सुश्रुतसंहिता) è un testo Sanscrito alla base della medicina Ayurvedica (medicina tradizionale indiana), contiene il riferimento a 700 piante medicinali.
100 a.C. - Dioscoride nel De materia medica descrive oltre 600 tipi di piante.
160 d.C. - Galeno nel Trattato sui semplici parla di piante aventi funzione curativa e adopera numerose erbe medicinali o loro estratti come farmaci. Il Galenos era una soluzione di alcol ed oppio con effetti analgesici utilizzata per quasi tutti i mali dell'epoca che rese dipendente l'Imperatore Marco Aurelio. Ancora oggi i preparati non industriali allestiti in farmacia prendono il nome di farmaci galenici.

Medioevo

1000 d.C. - I testi di Avicenna e altri filosofi arabi circolano grazie alla scuola medica salernitana permettono di migliorare le tecniche di preparazione ed estrazione delle sostanze vegetali, introducendo in Europa la tecnica della distillazione.
1240 d.C. - Federico II con l'editto di Melfi separa la figura del medico da quella dello speziale preparatore.

Rinascimento

1530 d.C. - Paracelso dimostra che le sostanze vegetali agiscono attraverso una quinta essenza o principio attivo. Introduce nuove tecniche di estrazione e la distillazione, già usata dagli arabi.
1568 d.C. - Ulisse Aldrovandi crea a Bologna l'orto pubblico e uno dei primi musei di storia naturale contenente oltre settemila piante essiccate in quindici volumi.

Settecento e Ottocento: La fitochimica moderna

1752 d.C. - Linneo in Species Plantarum descrive e classifica tutte le piante conosciute fino ad allora. La sua nomenclatura è tuttora utilizzata.
1789 d.C. - Antoine Lavoisier con la legge di conservazione della massa fonda la chimica moderna, compie l'analisi sulla composizione di grassi, oli e zuccheri, scoprendo la costante presenza di idrogeno, ossigeno e carbonio.
1804 d.C. - Friedrich Sertürner farmacista a Paderborn, in Germania isola la morfina dall'oppio e scopre così una nuova classe di farmaci: gli alcaloidi.
1817 d.C. - Pierre Joseph Pelletier e Joseph Bienaimé Caventou estraggono e isolano il chinino dalla corteccia della china.
1820-1885 d.C. - Con metodi simili a quelli usati dal Sertürner si estraggono e si isolano codeina, caffeina, stricnina, nicotina, atropina, cocaina, digitossina, efedrina.
1886 d.C. - Albert Ladenburg sintetizza la coniina alcaloide naturale contenuto nella cicuta.

Controllo qualità

La TLC, Chromarography L'HPLC sono comunemente utilizzate per lo sviluppo di metodi analiti rapidi e riproducibili anche associate al rivelatore a serie di diodi (DAD), al rivelatore a indice di rifrazione (RID), al rivelatore a ligh scattering evaporativo (ELSD) o al rivelatore a spettrometro di massa (MSD), La Cromatografia Liquida ad` Alte Prestazioni (HPTLC), La Cromatografia si Colonna, La Cromatografia Liquida a Scansione (P-TLC Scan), inventata dall'Erbochimico Italiano Paolo Pelini. Questi metodi analitici si utilizzano per il controllo qualità per l'analisi di composti organici naturali come saponine, alcaloidi, oli essenziali, flavonoidi e antrachinoni.

Classi di composti

Note

↑ Alessandro Bruni, Farmacognosia generale e applicata: i farmaci naturali, PICCIN, 1999, pp. 11. URL consultato il 29 gennaio 2012.
↑ Marco D'Ischia, Corrado Tringali, La chimica organica in laboratorio, vol. 1, PICCIN, 2002, pp. 639-655. URL consultato il 29 gennaio 2012.
↑ Massimo Maffei, Biochimica Vegetale, PICCIN, 1998, pp. 385-387. URL consultato il 29 gennaio 2012.
↑ James Henry Breasted, The Special Edition Of The Edwin Smith Surgical Papyrus, Division of Gryphon Edition, Ltd., The Classic of Medicine Library, 1984. p.p. 3-4
↑ Girish Dwivedi, Dwivedi Shridhar, History of Medicine: Sushruta – the Clinician – Teacher par Excellence (PDF), in Indian J Chest Dis Allied Sc, n. 49, 2007, pp. pp 243-244. URL consultato il 29 gennaio 2012 (archiviato dall'url originale il 10 ottobre 2008).
↑ Francesco Capasso, R. De Pasquale, G. Grandolini, N. Mascolo, Farmacognosia: farmaci naturali, loro preparazioni ed impiego terapeutico, Springer, 2000, pp. 4-14. URL consultato il 29 gennaio 2012.