Control de Calidad de Drogas Vegetales por Q.F. Marilú R. Soto Vásquez

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA Mg . Q.F. MARILU ROXANA SOTO VÁSQUEZ Docente de las cátedras de Farmacognosia y Farmacobotánica msoto@unitru.edu.pe CONTROL DE CALIDAD DE DROGAS VEGETALES

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Las drogas vegetal Preparados fitoterapéuticos Ocupan un lugar importante en el comercio de medicamentos La necesidad de garantizar su control de calidad con aplicaciones de técnicas modernas y el uso de patrones adecuados. A NIVEL MUNDIAL surge F A R M A C O P E A INTRODUCCIÓN M O N O G R A F I A

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CALIDAD SEGURIDAD EFICACIA DROGA VEGETAL

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CALIDAD: “aptitud de un producto para satisfacer las necesidades de los consumidores” CONTROL: verificación del seguimiento de las etapas y de la conformidad a las normas

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ORIGEN CULTIVO RECOLECCIÓN CONSERVACIÓN ALMACENAMIENTO CONTROL DE CALIDAD DE PLANTAS MEDICINALES

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1. CONTROL DE IDENTIDAD ENSAYOS BOTÁNICOS EXAMEN ORGANOLÉPTICO EXAMEN MACROMORFOLÓGICO EXAMEN MICROMORFOLÓGICO ENSAYOS FISICOQUÍMICOS - CUALITATIVOS 2. CONTROL DE CALIDAD ENSAYOS FISICOQUÍMICOS - GENERALES - CUANTITATIVOS 3. CONTROL DE PUREZA - AUSENCIA DE ELEMENTOS EXTRAÑOS - DETERMINACIÓN DE PESTICIDAS - DETERMINACIÓN DE METALES PESADOS - DETERMINACIÓN DE SUSTANCIAS RADIACTIVAS - DETERMINACIÓN DE CONTAMINACIÓN MICROBIANA F A R M A C O P E A M O N O G R A F Í A CONTROL DE CALIDAD DE DROGAS VEGETALES

CONTROL DE IDENTIDAD: 

CONTROL DE IDENTIDAD ENSAYOS BOTÁNICOS PERMITE CONFIRMAR LA IDENTIDAD DE LA DROGA DETECTANDO POSIBLES FALSIFICACIONES COMPRENDE EXAMEN ORGANOLÉPTICO EXAMEN MICROMORFOLÓGICO EXAMEN MACROMORFOLÓGICO 1

CONTROL DE IDENTIDAD: 

CONTROL DE IDENTIDAD I.- ENSAYOS BOTÁNICOS 1.1. EXAMEN ORGANOLÉPTICOS OLOR COLOR SABOR aromático, aliáceo, alcanforáceo , nauseabundo, desagradable, a especia, etc. Olores característicos o suigeneris como: la menta, la canela, anís. polvos de hojas, sumidades y tallos son de color verde cortezas y raíces son de color marrón oscuro o marrón rojizo. dulce, ácido, salino, astringente, punzante, nauseabundo, aromático, etc.

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COLOR SABOR OLOR ROJO: QUINA ANARANJADO: RUIBARBO Dulce: regaliz Amargo: nuez vómica, quina, genciana, acíbar. Aromático: canela, clavo Plantas con aceites esenciales: Menta, hinojo, canela, romero, eucalipto, anís CASTAÑO: CANELA BLANCO: GOMA ARÁBIGA)

CONTROL DE IDENTIDAD: 

CONTROL DE IDENTIDAD I.- ENSAYOS BOTÁNICOS 1.2. EXAMEN MACROMORFOLÓGICO SEMILLA (LINASA) HOJA (EUCALIPTO) FLOR (CALÉNDULA) FRUTO (AGUAYMANTO) RAÍZ (GINSENG) Los caracteres macroscópicos o macromorfológicos de una droga son determinados en cada órgano se conocen examinando sus características típicas como por ejm : la forma y tamaño, las marcas externas y su color.

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TALLOS tipo: leñoso o herbáceo, erecto o rastrero, redondeada HOJAS Forma del limbo; tipo de nerviación, presencia o no de pelos; textura, superficie INFLORESCENCIA Disposición de flores; presencia o no de brácteas FLORES Número de piezas del cáliz y de la corola FRUTOS Tipos; forma y dimensiones; características del pericarpio, dehiscencia. SEMILLAS Tamaño, color y forma; presencia o no de pelos CORTEZA Color; estriaciones; arrugas; fractura LEÑO Zonas de crecimiento; radios medulares; vasos; fractura ÓRGANOS SUBTERRANEOS Forma; aspecto de la superficie; características del corte transversal; consistencia DROGAS NO ORGANIZADAS Aspecto, coloración: propiedades organolépticas. CARACTERES GENERALES DE CADA ÓRGANO DE LA PLANTA

CONTROL DE IDENTIDAD: 

CONTROL DE IDENTIDAD I.- ENSAYOS BOTÁNICOS 1.3. EXAMEN MICROMORFOLÓGICO El examen micromorfológico es indispensable para confirmar la identidad de la droga y descartar la presencia de posibles adulterantes. CORTES HISTOLÓGICOS DROGAS PULVERIZADAS

CORTES HISTOLÓGICOS: 

CORTES HISTOLÓGICOS DROGAS ORGANIZADAS Y NO PULVERZADAS ENTERAS O TROCEADAS Se observan Estructura típica (Reconocimiento más fácil ) Estructura no organizada (Reconocimiento más difícil) Ejm : goma arábiga Los estudios histológicos se llevan a cabo mediante cortes transversales o longitudinales efectuados mediante el micrótomo, montados con técnicas de aclarado y coloración. REACTIVOS PARA ACLARAR (hojas y pétalos): hidrato de cloral, potasa alcohólica al 5%, lactoferol , hipoclorito de sodio. Los órganos oleaginosos(semillas) se desengrasan previamente introduciendo en alcohol. REACTIVOS DE MEMBRANA . Floroglucinol = colorea en rojo los tejidos lignificados Cloroioduro de zinc = azul violeta los tejidos celulósicos y en amarillo marrón los lignificados y suberificados.

PRINCIPALES CARÁCTERÍSTICAS ANATOMICAS A OBSERVAR: 

EPIDERMIS FOLIAR DE Neirium olander Laurel rosa PRINCIPALES CARÁCTERÍSTICAS ANATOMICAS A OBSERVAR Nymphaea : hoja epistomática Dorsiventral. Lirio de agua HOJA Células epidérmicas, tejido parenquimático , presencia de estomas y pelos o tricomas .

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estoma en vista superficial (MEB) Tricomas glandulares del Pelargonium hortorum Pelos urticantes (emergencias) en Urtica dioica , ortiga Pelargonium hortorum Urtica dioica , ortiga HOJA

PRINCIPALES CARÁCTERÍSTICAS ANATOMICAS A OBSERVAR: 

RAÍCES Y TALLOS (Epidermis, súber, elementos esclerificados en el parenquima cortical) Transcortes de tallo primario de Tilia (tilo, Dicotiledónea): vista general y detalle PRINCIPALES CARÁCTERÍSTICAS ANATOMICAS A OBSERVAR

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Transcorte de raíz en Zea mays Zea mays

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CORTEZA: Características del súber, elementos esclerosos y elementos secretores

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Soja: fruto - corte transversal - corte longitudinal FRUTOS Y SEMILLAS:ESTRUCTURA DEL PERICARPIO Y TEGUMENTO

DROGAS PULVERIZADAS: 

DROGAS PULVERIZADAS En la droga pulverizada muchas células están rotas excepto las paredes lignificada. Se puede encontrar también fragmentos de almidón, cristales de oxalato de calcio, aleurona, etc ) elementos celulares contenido celular Granos de fécula Granos de aleurona Cristales Grasas y esencias Elementos conductores: vasos y traqueídas Células epidérmicas Células de parénquima Células de colénquima Células de súber Células de esclerénquima El examen micrográfico de las drogas pulverizadas se basa en el estudio de

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GRANOS DE FÉCULA Granos de almidón de papa GRANOS DE ALEURONA aleurona de un grano de trigo Grano de aleurona CRISTALES Prismas de oxalato cálcico en células del tallo de chopo ( Populus x boleana ). GRASA Y ESENCIAS aceite esencial del clavo de olor

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Células del esclerénquima Células de súber Células de colénquima Células de parénquima Células epidérmicas Elementos conductores: vasos y traqueídas Tradescantia (MO) colenquima del sauco tallo de zapallo

PRUEBAS MICROQUÍMICAS: 

PRUEBAS MICROQUÍMICAS Las pruebas microquímicas se pueden realizar tanto como material fresco como de herbario y aún conservado, siendo preferible al estado fresco. ALCALOIDES (Reactivo de Dragendorff ) ALEURONAS (Gota de colorante organge G) ALMIDÓN (Reactivo de lugol ) CELULOSA (Prueba de clorioduro de cinc) GRASAS Y ACEITES(Reactivo de Sudan III o Sudan IV) LIGNINA(Prueba de floroglucina ) MUCÍLAGOS(Azul de cesil al 1%) OXALATO DE CALCIO(Reactivo acetato cúprico) PECTATO, SUSTANCIAS PÉCTICAS(Rojo de rutenio al 0,1%) QUITINA(Reactivo de lugol y cloruro de cinc) SAPONINAS(Ácidos sulfúrico concentrado) TANINOS (Sulfato férrico) Presencia de flavonoides (color amarillo) y taninos (color rojo) Presencia de alcaloides de color marrón ( Dragendorff ) vichayo

CONTROL DE IDENTIDAD: 

CONTROL DE IDENTIDAD ENSAYOS FISICOQUÍMICOS - CUALITATIVOS DROGA ENTERA DROGA PULVERIZADA EXTRACTOS IDENTIFICACIÓN Y DETECCIÓN DE POSIBLES ADULTERACIONES REACCIONES DE IDENTIFICACIÓN A. Reacciones de coloración o precipitación B. Fluorescencia C. Microsublimación ANÁLISIS CROMATOGRÁFICO :

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REACCIONES DE IDENTIFICACIÓN A. Reacciones de coloración o precipitación CORTEZA DE CÁSCARA SAGRADA( Rhamnus purshiana ) + Sol. Amoniacal = coloración roja (antraquinonas) Comino rústico( Ammi visnaga ) + KOH = coloración púrpura ( furocromonas ) Semillas de almendras amargas( Prunus amygdalus var .) + papel picrosódico = coloración rojiza Esteroides + Lieberman( HOAc +AC 2 O/H 2 SO 4 ) = Coloración azul verdosa Alcaloides (H+/H2O) + METALES PESADOS(Bi, Hg, etc.) = Formación de precipitados

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B.- FLUORESCENCIA quinina C .-MICROSUBLIMACIÓN Se realiza con drogas con p.a. (principios activos) fácilmente sublimables (antraquinonas, alcaloides)

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ANALISIS CROMATOGRAFICO

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Esta cromatografía es especialmente para aislar y purificar vitaminas, hormonas, diversos alcaloides, hetérosidos cardiotónicos, antraquinonas CROMATOGRAFÍA DE CAPA FINA

CONTROL DE CALIDAD: 

CONTROL DE CALIDAD ENSAYOS FISICOQUÍMICOS CUANTITATIVOS Confirman la IDENTIDAD Permiten VALORA la CALIDAD y la PUREZA GENERAL (normalización de drogas) ESPECÍFICOS Porcentaje de humedad Determinación de cenizas Métodos volumétricos Métodos espectrofotométricos Cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) Cromatografía de gases Determinación de aceites esenciales Índice de acidez Índice de yodo Índice de saponificación Índice de ésteres Índice de peróxido Índice de yodo Índice de refracción Poder rotatorio fluorometría Índice de hinchamiento 2

Determinación de agua (Humedad residual) : 

Determinación de agua (Humedad residual) Un exceso de agua en una droga puede provocar el crecimiento microbiano, la presencia de hongos o insectos y el deterioro, seguido de la hidrólisis de los principios activos. Este ensayo es especialmente importante para drogas que absorben humedad fácilmente o se deterioran rápidamente en presencia de agua. Los límites de agua establecidos en la Farmacopea para las drogas, oscila entre un 8 y un 14 % con pocas excepciones, correspondiendo los valores más altos con la humedad de cortezas, tallos y raíces. AGUA DE VEGETACION. (SE PIERDE CON FACILIDAD) AGUA DE CONSTITUCION DE TEJIDOS. (DIFICIL DE ELIMINAR) Las bacterias necesitan para reproducirse 40% de humedad y los hongos 15 a 20% de humedad % . < 10% de agua evita la presencia de estos.

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La humedad residual o límite para la cantidad de agua, puede ser establecida mediante el estudio de secado de la droga. Para esta determinación puede ser empleados dos métodos: 105 °C/1H

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Según la Farmacopea: Destilar 200mL de disolvente , al que se le añade 2 mL de agua. Luego se enfría y se mide el volumen de agua “n” separado en la parte del tubo. Se introducen 20 g de muestra triturada se somete a ebullición con tolueno. Por 5 minutos, se enfria y se procede a la lectura del volumen de agua (n’ ) % de agua = (n’ – n) 100/p Donde: p = peso en gramos En este método el agua de la droga es arrastrada por destilación con un disolvente no miscible con el cual forma una mezcla azeotrópica cuando se somete a una temperatura constante de ebullición, en un aparato de destilación a reflujo. El agua se acumula a una trampa y se lee directamente su volumen. Los vapores del azeótropo se condensan por refrigeración, separándose el agua del disolvente en dos capas, pudiendo entonces medir el volumen del agua separada de la droga. Los disolventes utilizados pueden ser: Benceno ( p.e. 80°) Tolueno( p.e. 110°C) Xileno ( p.e. 136 a 140°C) AZEOTRÓPICO

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Las cenizas totales permiten determinar la cantidad de material remanente después de la ignición: “Cenizas fisiológicas”, Derivados de los tejidos de la planta y “Cenizas no fisiológicas”, que son el residuo después de la ignición de la materia extraña (Polvo, arena, tierra, etc.), adherida a la superficie de la droga. CENIZAS TOTALES INCINERACIÓN 700 -750°C 2H CALCINACIÓN

CENIZAS SOLUBLES EN AGUA: 

CENIZAS SOLUBLES EN AGUA son calculadas por diferencia en peso entre las cenizas totales y el residuo remanente después del tratamiento de las cenizas totales con agua. Cuando los valores obtenidos para las cenizas totales son elevados (>5%), es necesario conocer si las mismas están compuestas por metales pesados, lo cual se determina mediante los ensayos de cenizas insolubles, y si este resultado es elevado hay que someter la droga a otros análisis antes de aprobar su uso. Ceniza total + 15 a 20 mL de agua + calentar +mufla (700 a 750 °C)/2H

CENIZAS ÁCIDO-INSOLUBLES: 

CENIZAS ÁCIDO-INSOLUBLES Las cenizas ácido-insolubles son los residuos después de la ebullición de las cenizas totales con ácido clorhídrico diluido. Esta determinación mide la presencia de sílice, especialmente de arena y tierra silícea. Ceniza total + 2 a 3 ml HCl 10% hervir 10’ + mufla (700 a 750 °C)/2H Indican contaminación con producto térreos

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METODOS VOLUMÉTRICOS Se fundamenta en la determinación de una sustancia por su reacción con un volumen medido de una sustancia estandarizada conocida. MÉTODOS ESPECTROFOTOMÉTRICOS ENSAYOS FISICOQUÍMICOS CUANTITATIVOS ESPECÍFICOS Estos métodos se aplican a la mayoría de los p.a. y están basados en la capacidad de absorción energética que presentan ciertas moléculas al ser expuestas a una determinada intensidad de energía y con un longitud de onda concreta. La longitud de onda (λ) comprende entre 190 y 800 nm .

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CROMATOGRAFÍA DE LÍQUIDA DE ALTA RESOLUCIÓN (CLAR) o HPLC La cromatografía es una técnica que permite identificar, cuantificar y purificar los componentes de una mezcla de compuestos químicos.

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CROMATOGRAFÍA GASEOSA Determina con componentes volátiles (aceites esenciales, alcanfor, ácidos vegetales, algunos alcaloides del opio y tabaco, resinas de la marihuana, sapogeninas y heterósido cardiactivos . Detección de cocaína metabolitos en el organismo humano, de gran importancia en el campo forense. Artemisia absinthium ajenjo

DETERMINACIÓN DE ACEITES ESENCIALES : 

DETERMINACIÓN DE ACEITES ESENCIALES El contenido mínimo, en porcentaje, de aceites esenciales de numerosas drogas viene recogido en muchas farmacopeas. INDICE DE HINCHAMIENTO Aplicable a las drogas con mucílagos es definido como el volumen en mililitros ocupado por un gramo de droga y mucílago, después de su hinchamiento por permanecer cuatro horas en contacto con un liquido acuoso. Por ejemplo: para el agar su valor es > a 15,y para la semilla de lino > 4 para la droga entera y > 4.5 para el polvo.

Aceites fijos: 

Aceites fijos Caracteres organolépticos : olor, sabor y color Ensayos fisicoquímicos Solubilidad Indice de acidez : Cantidad en mg de KOH necesaria para neutralizar los ácidos libres presentes en 1 g de sustancia Indice de refracción Indice de hidróxidos Indice de saponificación : Cantidad de KOH (mg) necesaria para neutralizar los ácidos libres y saponificar los ésteres , en 1 g de sustancia Control de calidad de drogas de origen vegetal. Cátedra de Farmacognosia. FFyB-UBA-

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Indice de yodo: Cantidad de yodo fijada a 100g de sustancia. Indice de éster : Diferencia entre los dos índices anteriores Indice de peróxidos : Es el número que expresa en mEq de O 2 activo la cantidad de peróxido contenido en 1000 g de sustancia. Insaponificable : Es el % de sustancias no volátiles a 100-105°C, obtenidas por extracción con un disolvente orgánico, de una disolución de la muestra previamente saponificada. Rotación óptica Densidad relativa Espectros UV e IR Análisis cromatográfico : TLC y GC Control de calidad de drogas de origen vegetal. Cátedra de Farmacognosia. FFyB-UBA-

Aceites esenciales: 

Aceites esenciales Caracteres : Se incluye la apariencia y el olor del aceite esencial y si se considera adecuado, el sabor. Identificación : La identificación de los aceites esenciales debe efectuarse mediante el perfil cromatográfico por cromatografía de gases. En su defecto puede utilizarse la TLC. www.usac.edu.gt/investigacion/iiqb/ponencia9.pdf

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Ensayos Densidad relativa Indice de refracción Poder rotatorio Acidos grasos y aceites esenciales resinificados Residuo de evaporación Agua Solubilidad en alcohol Presencia de ésteres extraños Ensayos para detectar falsificaciones (GC; TLC) www.usac.edu.gt/investigacion/iiqb/ponencia9.pdf

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Se fundamenta en las propiedades de algunos compuestos de emitir fluorescencia. En los alcaloides la fluorescencia es proporcional a la concentración. Se emplea para la valoración de la quina y quinidina , aprovechando sus propiedades fluorescentes en medio sulfúrico. La absorción al ultravioleta tiene el inconveniente que requiere extractos muy purificados. Permite valorar simultáneamente mezclas de alcaloides de forma independiente. para ello es preciso que cada uno cumpla la ley de Lambert-Beer : absorciones máximas diferentes, absorciones aditivas. FLUORIMETRÍA

ÍNDICE DE REFRACCIÓN : 

ÍNDICE DE REFRACCIÓN Las determinaciones del índice de refracción son especialmente útiles para el establecimiento de la pureza de esencias y aceites fijo y mucho de su valores indican en las farmacopeas. Por ejm : índice de refracción de menta ( Mentha piperita ) es 1,459- 1,45 y el de la esencia de lavanda inglesa ( Lavandula officinalis Chaix ex Villars ) es de 1,460 – 1,474. PODER ROTATORIO La mayoría de los aceites esenciales tienen componentes ópticamente activos y su pureza puede deducirse del sentido del poder rotatorio y de su magnitud. Así el poder rotatorio de la esencia de limón ( Citrus limon L.) es mayor de 57°y menor de 65° o el de la esencia de menta ( Mentha piperita L .) no es menor de -16° ni mayor de -3

CONTROL DE PUREZA: 

CONTROL DE PUREZA - Ausencia de elementos extraños - Determinación de pesticidas - Determinación de metales pesados - Determinación de sustancias radiactivas - Determinación de contaminación microbiana 3

PUREZA: 

PUREZA Materia extraña : consiste en realizar al ojo y estereoscopicamente las características de la muestra en análisis ya sea contaminación animal, vegetal, mineral, etc. Materia extraña Referencia Mentha piperita <5% tallos/ <2% materia extraña. Ph Helv Vll Ocimum basilicum <7%tallos/ <3% . materia extraña Ph Helv Vll Perdida por secado: Contenido de humedad que contienen la planta determinada por desecación de la muestra, expresado en % m/m % Humedad Referencia Eucalyptus sp . <10% DAB 10 Ocicum basilicum <12% Ph Helv Vll Anethum graveolen <13% DAB 10

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DETERMINACIÓN DE PESTICIDAS

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DETERMINACIÓN DE METALES PESADOS Se procesan las muestras mediante la metodología establecida en estándares internacionales. Se utiliza la Cromatografía Gaseosa con detector de captura electrónica ( organoclorados ) o detector de nitrógeno fósforo para órgano fosforados. También puede trabajarse acoplando a espectrometría de masa. ANÁLISIS DE PESTICIDAS

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CONTAMINANTES METÁLICOS El método mas empleado es el de Absorción Atómica

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DETERMINACIÓN DE SUSTANCIAS RADIOACTIVAS Desastre nuclear de Chernóbil La normativa oficial de la Unión Europea permite unos niveles máximos de contaminación radioactiva de 600 beq /Kg (alimentos)

Contaminación microbiológica : 

Contaminación microbiológica Las plantas son contaminadas por microorganismos presentes en la tierra, en el ambiente, etc. Esta contaminación varia por lo general entre 10 3 y 10 6 UFC por gramo de planta. Detectándose a veces la presencia de estreptococos fecales, pseudomonas y enterobacterias . Las plantas se contamina en la recolección, disminuyendo la tasa de contaminación con el secado.

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BIBLIOGRAFÍA Capasso R, Borreli F, Longo R, Capasso F. Farmacognosia Aplicatta : Controllo di Qualitá de lle Droghe Vegetali . Italia. Springer. 2007 Villar del Fresno. Farmacognosia General. Madrid. Edit. Síntesis . 1999. OMS. Quality control method for medicinal plant materials. 1998. Disponible en: http://apps.who.int/medicinedocs/fr/d/Jh1791e/ Farmacopea de las plantas medicinales del Caribe. Disponible en: http://www.funredes.org/tramil/espanol/ Arbo M, González A. Botánica Morfológica: Morfología de las plantas vasculares. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Agrarias. 2005. Disponible en: www.hiperbotanica.net

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MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN …