La química aromática natural
En la medida que la vida ha ido diversificándose, creciendo, adaptándose y evolucionando, los humanos hemos aspirado a comprender cómo se originó cada elemento que está presente en el planeta; cómo tomó forma la tierra, y cómo se sostiene la vida de cada uno de los seres que hoy la habitamos y de qué estamos formados. En virtud de que el tema aquí abordado es el de los AE, me ocupo a continuación del campo del conocimiento que nos da luz sobre ello: la química y sus ramas. Primero, revisemos algunas definiciones sobre esta ciencia.
Química: Ciencia que estudia la composición, estructura y propiedades de la materia de los cuerpos simples y sus transformaciones, así como los cambios que experimenta durante una reacción y su relación con la energía y sus combinaciones y acciones recíprocas.
Química orgánica: Es la química de los seres vivientes o que han vivido, estudia los compuestos de carbono y carbono-carbono.
Química inorgánica: Se encarga del estudio integrado de la formación, composición, estructura y reacciones químicas de los elementos compuestos inorgánicos es decir los que no poseen enlaces de carbono-hidrógeno.
Bioquímica: Estudia la estructura de los seres vivos a nivel molecular y sus transformaciones.
Se considera al padre de la química moderna a Jöns Jacob Berzelius, fue quien propuso el sistema actual de notación química. Sin duda, también destacan Antoine-Laurent de Lavoisier y su conocido principio de conservación de la masa: “La materia no se crea ni se destruye, sólo se transforma”. De igual manera, son de suma importancia las aportaciones de John Dalton, Robert Boyle y Joseph Louis Proust.
A continuación, revisaremos algunos conceptos básicos:
Átomo: Es la porción más pequeña de la materia –del griego átomo: cortado, indivisible–. El conocimiento del tamaño y la naturaleza del átomo avanzó muy lentamente a lo largo de los siglos ya que la gente se limitaba a especular sobre él. Un átomo tiene tamaño, forma, peso y actividad eléctrica: en el núcleo están los protones cargados positivamente y los neutrones con carga neutra, mientras en órbitas alrededor del núcleo hay pequeñas partículas cargadas negativamente conocidas como electrones. En el átomo, hay el mismo número de electrones y protones para conservar el balance eléctrico.
Molécula: Está formada por dos o más átomos los cuales pueden ser iguales o diferentes, es la unidad más pequeña capaz de existir independientemente.
Elemento: Es un tipo de materia formadas por un sólo tipo de átomos, por ejemplo: carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O).
Compuesto: Consiste en la combinación de moléculas de dos o más elementos, como el agua (H2O).
Unidad de Isopreno (C5H8): Está compuesta de cinco átomos de carbono y es una unidad fundamental de muchas sustancias vegetales, incluyendo las moléculas de AE las cuales generalmente se presentan en forma de cadena lineal y ciclalizada. Cuando se unen dos isoprenos se forma un monoterpeno (C10H16), cuando lo hacen tres conforman un sesquiterpeno (C15H24). La mayoría de los AE se desarrollan de estos bloques básicos de construcción.
Enlace: Aunque los une un equilibrio de cargas positivas y negativas y están, por ende, cargados neutralmente, la mayoría de los átomos no existen por sí solos en la naturaleza como átomos individuales, se unen con otros para formar moléculas. El enlace entre átomos de hidrógeno, carbono y oxígeno se denomina enlace covalente.
Anillo benceno o aromático: Es otra configuración posible (además de la cadena) en la cual se forma un anillo de seis átomos de carbono.
Radical: Los radicales tienen una configuración electrónica de capa abierta por lo que llevan un electrón desapareado lo cual los hace muy susceptibles para crear enlaces con otro átomo Un radical encontrado comúnmente es el formado por oxígeno e hidrógeno (OH) llamado radical hidroxilo, el cual, al entrar en función, forma parte de las moléculas de los AE.
Durante el metabolismo secundario, se producen las moléculas de isopreno mediante la unión de hidrógeno y carbono para obtener una estructura con cinco carbonos (C5H8). De forma condensada, puede decirse que la planta utiliza las moléculas de isopreno como bloques para construir las diferentes moléculas de los AE. Es posible elaborar cadenas de dos moléculas de isopreno (10 carbonos), de tres moléculas (15 carbonos) o de más. Normalmente, cadenas con más de 30 carbonos son inestables y se rompen generando cadenas más pequeñas y estables.
Lo que sigue para la elaboración de todos los diferentes componentes presentes en los AE, es incorporar oxigeno o radicales funcionales –radicales hidroxilos–, para formar cetonas, fenoles, ácidos, ésteres, etc.; los cuales son las moléculas que definen sus propiedades terapéuticas.
En suma, los hidrocarburos están compuestos por hidrógeno y carbono (unidades de isopreno) y son los llamados terpenos: hemiterpenos, monoterpenos, sesquiterpenos y diterpenos. Los oxigenados están compuestos por hidrógeno, carbono y oxígeno y dan origen a ésteres, aldehídos, cetonas, alcoholes, fenoles, ácidos y óxidos, así como lactonas y cumarinas.
En la Aromaterapia, los AE se clasifican en familias químicas de acuerdo con su composición, ello permite conocer sus propiedades farmacológicas.
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