El estudio fitoquimico y extracción de la fracción alcaloidea de la Jatropa M. (Huanarpo macho), se realizo con la finalidad de demostrar la presencia de Alcaloides (Familia de la codeina) porque la población lo consume como un medicamento tradicional.
Renée Condori Apaza.Estudio fitoquimico y extracción de fracción alcaloidea Jatropa m.
1. Universidad Nacional San Agustín de Arequipa
ESTUDIO FITOQUIMICO Y EXTRACCION DE LA
FRACCION ALCALOIDEA DE LOS TALLOS DE LA
Jatropha macrantha M. Arg. (Huanarpo macho)
EVELYN K. PAREDES PAREDES
RENEE M. CONDORI APAZA
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2. ANTECEDENTES GENERALES
JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DEL TRABAJO DE INVESTIGACIÓN
La especie Jatropha macrantha, planta silvestre que pertenece a la flora de los
Andes del Perú y crece en lugares pedregosos y secos, se le atribuye propiedades
energizantes, estimulantes, reconstituyentes, a las raíces de la planta como a la
tintura de las ramas, se sabe que son de origen natural y de distribución restringida.
Contiene sustancias químicas de gran utilidad en medicina, siendo usada por los
pobladores de las zonas rurales como energizante, sin que ellos tengan
conocimiento que probablemente puedan causar algunos efectos negativos en su
salud; por ello el estudio científico del vegetal que sirve para conocer sus
constituyentes químicos, identificarlos y así de manera científica recomendar o
rechazar su uso.
Existen en general pocos estudios sobre la especie Jatropha macrantha M.Arg.
(huanarpo macho), siendo preciso resaltar los estudios previos que se han realizado
y que han permitido determinar la alta presencia de proantocianidinas B-3,
catequinas y derivados catequínicos en los tallos de la Jatropha macrantha M. Arg.,
mas no se tiene información precisa sobre la presencia de alcaloides y del grado
toxicológico de alguna de sus fracciones de esta planta, por lo que la evaluación de
la actividad toxicológica de la fracción alcaloidea se hace imprescindible, para poder
tener un criterio científico sobre el uso de esta planta tan difundida entre nuestra
población.
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3. OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Estudiar fitoquímicamente y extraer la fracción alcaloidea de los tallos de la Jatropha
macrantha M. Arg. (Huanarpo macho).
OBJETIVOS ESPECIFICOS.
Caracterizar taxonómicamente la muestra vegetal.
Recolectar y seleccionar la planta para su respectivo tratamiento preliminar.
Preparar el extracto metanólico de los tallos de la Jatropha macrantha M. Arg.
Identificar los grupos funcionales y metabolitos secundarios presentes en el extracto
metanólico de los tallos de la Jatropha macrantha M. Arg. mediante reacciones
cualitativas generales y la marcha fitoquímica preliminar.
Extraer la fracciones alcaloideas del extracto metanólico de los tallos de la Jatropha
macrantha M. Arg. por los métodos de maceración y soxhlet.
Identificar los alcaloides extraídos mediante el uso de reacciones específicas para
alcaloides.
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4. LOS VEGETALES
Se llama vegetal a los organismos estudiados por los botánicos, mas
conocidos como plantas. Los vegetales producen una vasta y amplia
cantidad de compuestos orgánicos, que participan directamente en el
crecimiento y desarrollo de las plantas estas se delimitan en grupos
taxonómicos del reino vegetal.
Las moléculas orgánicas denominadas “Metabolitos Secundarios” en la
actualidad son objeto de estudio por parte de los países desarrollados y
empresas transnacionales en los diferentes campos científicos e
industriales, gracias al creciente interés de estos países y organizaciones
en registrar y patentar los nuevos productos naturales y sus derivados. El
Perú tiene una enorme biodiversidad debido a las condiciones favorables
de su geografía, por lo que cada esfuerzo en investigar los productos
naturales contribuye a proteger nuestro patrimonio natura.
En general podemos mencionar a los alcaloides, flavonoides, glicósidos,
fitoesteroles, terpenos, aceites esenciales, carotenoides, todos estos
compuestos que al ser extraídos de su matriz tienen una utilidad potencial,
ya sea como aditivos de alimentos, fármacos y plaguicidas de origen
natural, estos últimos de gran aceptación en los mercados de estas
sustancias por ser de probada eficacia y prácticamente inocuos al medio
ambiente . 4
5. Los fármacos se pueden originar a partir
de sustancias:
• Vegetales
• Animales
• Minerales
DROGA : Toda sustancia simple o compuesta, natural o sintética que puede
emplearse en la elaboración de medicamentos, medios de diagnóstico,
productos dietéticos, higiénicos, cosméticos u otra forma que pueda
modificar la salud de los seres vivos.
MEDICAMENTO : Toda droga o preparación efectuada con drogas que por su
forma farmacéutica y dosis puede destinarse a la curación, al alivio, a la
prevención o al diagnóstico de las enfermedades de los seres vivos.
REMEDIO : Todo aquello que sirve para prevenir, aliviar o curar
enfermedades. Abarca todos los recursos para ese fin.
Ej. Droga, medicamento, hipnosis, masajes, ultrasonidos, etc.
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6. Jatropha macrantha M. Arg.
Huanarpo Macho
CLASIFICACIÓN TAXONÓMICA
Reino Vegetal
División Magnoliophita
Clase Magnoliopsida
Subclase Rosidae
Orden Euphorbiales
Familia Euphorbiaceae
Género (Euphorbia) Jatropha
Especie Jatropha macrantha
Nombre Científico Jatropha macrantha Muell. Arg.
Sinonimia Huanarpo macho, barbasco,
huanarpo de canta, palo de grado,
urco huanarpo.
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7. Jatropha macrantha M. Arg.
Huanarpo Macho
HÁBITAT ECOLÓGICO
Arbusto endémico que crece
frecuentemente en los lugares
pedregosos de la zona baja de la
Sierra: laderas ubicadas entre los
1080 y 1350 m.s.n.m., en los
departamentos de Arequipa,
Cajamarca, Lambayeque, La Libertad,
Ancash, Lima y Huanuco.
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Fuente : Bióloga Fátima Cáceres Huamaní.
8. Jatropha macrantha M. Arg.
Huanarpo Macho
Especie pertenece a la familia Euphorbiaceae, comprende alrededor de 290 géneros
y más de 750 especies, casi cosmopolitas, particularmente rica en trópicos, pero
extendiéndose a las regiones templadas de ambos hemisferios. En el Perú
comprende 57 géneros, 305 especies de las cuales 88 son endémicas. Las especies
endémicas más comunes son: Jatropha curcas L., y la Jatropha macrantha M. Arg.
USOS Y PROPIEDADES ETNOBOTÁNICAS
Dentro de la gran variedad de plantas que se usan por la población en la curación de
sus dolencias, la Jatropha macrantha M. Arg. (huanarpo macho) cumple una acción
reconstituyente, energizante, estimulante del sistema nervioso central, antibronquial,
antidiabético, béquico y antiasmático que fueron conocidas desde la época de los
Incas.
También se tiene que tanto las raíces como la tintura de los tallos tienen acción
afrodisíaca. Teniendo eficacia mejor que el viagra para combatir la disfunción eréctil
y los problemas de reproducción sexual en personas mayores de edad. Los antiguos
peruanos, tras secarlo a la sombra, trituraban el fruto o lo hacían hervir. Luego lo
tomaban como estimulante sexual o vigorizante para las largas marchas de los
soldados o en los duros trabajos en la construcción de edificios
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9. Jatropha macrantha M. Arg.
Huanarpo Macho
ANTECEDENTES CIENTÍFICOS
Estudios en algunas plantas del género Jatropha como es el caso de la
Jatropha – Gossipifolia Linn reporta que tiene gran cantidad de alcaloides,
aislando cuatro tipos, dos como imidazoles y los otros como alcaloides
piperidínicos.
Con respecto a los trabajos de investigación de la Jatropha macrantha M.
Arg. se reporta que estudios hechos en Japón tanto en la Jatropha
macrantha M. Arg. (huanarpo macho), como el Lepidium meyenii Walp
(maca) tienen efectos muy significativos sobre la testosterona y
progesterona evaluados estos en ratas y en embriones de los mismos.
También se tiene que estudios en el extracto metanólico de los tallos de
esta planta en Italia demostraron que contenía catequiza 7-o-β-glupiranoso
y proantocianidinas B-3 junto con otros polímeros catequínicos, sus
estructuras fueron establecidas por el NMR y ESI/MS experimentalmente;
además se realizo análisis cualitativos y cuantitativos de la función fenólica.
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10. BIOSÍNTESIS DE PRODUCTOS NATURALES
Todos los organismos necesitan transformar e interconvertir una gran variedad de
compuestos orgánicos para poder vivir, crecer y reproducirse. Ellos necesitan
proporcionarse energía en la forma de ATP, y una variedad de bloques de
construcción para armar sus propios tejidos.
Relación entre Metabolitos Primarios y Secundarios
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11. REACCIONES COMUNES EN LA BIOSÍNTESIS DE ALCALOIDES
Los aminoácidos como precursores de los alcaloides, sufren una serie de
transformaciones típicas que se resumen en:
Formación de bases de Schiff (genera enlaces C=N)
La formación de enlaces C-N es frecuentemente llevada a cabo por reacciones de
condensación entre aminas o aldehídos o cetonas. Una típica adición nucleofílica se
sigue por eliminación de agua para dar una imina o base de Schiff.
Condensación Mannich (genera enlaces C-C-N), es una condensación entre un
carbanión (orto o para de grupo fenólico), un aldehido o cetona y una amina primaria
o secundaria.
La reacción de Mannich es frecuente en la biosíntesis de alcaloides. Las aminas
secundarias reaccionarán con el grupo carbonilo para dar un ión iminio (base de
Schiff cuaternaria), y así el paso de protonación adicional no es necesario.
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12. MÉTODOS DE EXTRACCIÓN
MACERACIÓN
Es un método de extracción sólido-líquido, el producto sólido (materia prima) posee una
serie de compuestos solubles en el líquido extractante que son los que se pretende
extraer. La extracción se realiza a temperatura ambiente de entre 15º y 20 ºC.
DIGESTIÓN
Consiste en someter la materia prima a la acción prolongada de un líquido, en vasija
cerrada, a temperatura comprendida entre 32ºC y el punto de ebullición del solvente
usado. El modo de calentar el líquido varía según las circunstancias y puede hacerse a
fuego lento, en baño de arena o en baño maría.
EXTRACCIÓN SOXHLET
Se fundamenta en una extracción continua, en la cual el material sólido se encuentra en
contacto con el solvente, reflujando varias veces.
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13. ALCALOIDES
Son sustancias orgánicas nitrogenadas con propiedades básicas y acción
fisiológica enérgica que tienen la peculiaridad de presentar un conjunto de
reacciones químicas.
La diversidad estructural y la variedad en la actividad biológica, hacen de los
alcaloides como también de los antibióticos, uno de los grupos más
importantes entre las sustancias naturales de interés terapéutico .
Presentan notables propiedades fisiológicas y toxicológicas, que se ejercen
fundamentalmente sobre el sistema nervioso central, con predominio en
alguno de sus niveles. Por estas razones pueden ser usados como fármacos.
El uso prolongado de alguno de estos de estos compuestos produce en el
hombre dependencia, que constituyen verdaderas toxicomanías, con
dependencia física y psíquica y un aumento de la tolerancia.
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14. QUÍMICA DE LOS ALCALOIDES
El alcaloide es un compuesto orgánico de origen natural (normalmente vegetal),
nitrogenado, más o menos básico, de distribución restringida y dotado, a bajas dosis, de
marcadas propiedades farmacológicas. No son alcaloides los aminoácidos, las betalaínas,
los péptidos, los amino azúcares, las vitaminas nitrogenadas, las porfirinas, algunas bases
como la tiamina ampliamente distribuida en los seres vivos y los alkil aminas de bajo peso
molecular. Algunos autores hacen una diferenciación entre alcaloides verdaderos,
protoalcaloides, pseudoalcaloides y alcaloides imperfectos.
AcetilCoA MalonilCoA Proteinas
N2
Aminoácidos
Mevalonato Policétidos Aminoácidos Aminoácidos modificados
-CO2
-CO2
NH 3 Alcaloides imperfectos
No cíclicas
Isoprenoides Policetidos Aminas Protoalcaloides
aminados aminados Cíclicas
Pseudo alcaloides Alcaloides verdaderos
Aspectos biogenéticos para la clasificación de los alcaloides
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15. Estructura de los Alcaloides
H
H2C C CH2
N
R R N CH3 CH2
R N
H2C CH CH2
AMINAS
ALIFATICAS
NH2 PIRIDINICOS TOPANICOS
AMINAS
AROMATICAS
N
N FENANTRENICOS
QUINOLINICOS ISOQUINOLINICOS
N N
N
N N N
H H N
INDOLICOS IMIDAZOLICOS PURINICOS
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CICLOPENTANOPERHIDROFENANTRENO
16. CLASIFICACION DE ALCALOIDES
Piperidínicos-piridínicos: NICOTINA, arecolina (Areca cateccu), se utiliza
contra cestodes.
Tropánicos: cocaína, escopolamina, atropina. Anticolinérgicos obtenidos de
Atropa belladona.
Quinolínicos: derivados de la cinchona Cinchona succirubra, árbol del Perú,
sulfato y gluconato de quinidina, se emplean en tratamiento de arritmias
cardíacas; y quinina, usada en el tratamiento del Paludismo.
Isoquinolínicos: derivados del opio. Los más importantes son la papaverina
(relajante muscular) , la emetina (antihelmíntico), tubocurarina (relajante
muscular).
FENANTRENICOS BENCILISOQUINOLINICOS
Alcaloides del Opio N
CH3
OPIO: “latex desecado de las
cápsulas de Papaver
somniferum” PAPAVERINA
Composición química: USO: antiespasmódico
O
Sales, almidón, colorantes, OR2 OR2
gomas, resinas, azúcares. MORFINA H H
alcaloides
CODEINA CH3 H
CH3 CH3
TEBAINA 16
17. Indol: Estricnina (estimulante del sistema nervioso central) y fisostigmina
(inhibidor reversible de la CHE) son los más destacados. Reserpina
(Rauwolfia serpentina), se utiliza como hipotensor. Y los derivados de
Catharanthus roseus, sulfato de vinblastina y sulfato de vincristina utilizados
en tratamientos del cancer.
Imidazolínicos: Pilocarpina, que se obtiene a partir de Pilocarpus
jaborandi, P. microphyllus y P. pinatifolius, acción agonista colinérgica
muscarínica, se utiliza en tratamiento de glaucoma, miosis.
Esteroideos: obtenidos del Veratrum viride, se utiliza como insecticida.
Aminados: Efedrina, simpaticomimético.
Purínicos: se destacan las xantinas ( cafeína y teofilina) estimulantes del
SNC y efecto diurético.
N
MeO N
H
O
O OMe
OMe
OMe
OMe
Estricnina
Coffea arabica Cafeína 17
18. Pruebas Generales de los Alcaloides
1) Reactivos de Alcaloides Precipitantes:
A) Mayer’s reagent. B) wagner’sreagent.
C) Hagar’s reagent D) Gold chloricle
E) Dragendoeff’sreagent.
2) Reactivos de Alcaloides coloreados:
(La deshidratación en bruto o la oxidacion de los alcaloides)
A) Marquis reagent. B) MandalinR.
C)Froehed’sr D) Erdmann’s R.
3) Pruebas especiales para los Alcaloides:
Es usado para identificar y confirmar la presencia de alcaloides.
Reactivo de Tiocianato de Cobalto
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19. Coloraciones con el Reactivo de Marquis
SUSTANCIA COLOR TIEMPO (S) NOTAS
MDMA o MDA * Purpura a negro 0-5 Puede ser un purpura
bien oscuro
Amphetamine o Anaranjado a 0-5 Puede ser un café
Methamphetamine café intenso
2C-B Anaranjado a 5-10 El color cambia desde el
verde estado inicial
DXM Gris a negro 15-30 inicialmente no cambia;
toma mucho tiempo en
tener un color más negro
que el de MDMA
Donde:
MDMA: Methylenedioxymethamphetamine.
MDA: Methylenedioxyamphetamine.
2C-B: 2,5-dimethoxy-4-bromophenethylamine.
DXM: Dextromethorphan
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26. MÉTODO DE EXTRACCIÓN DE ALCALOIDES SELECTIVO
DE LOS TRES TIPOS DE EXTRACCIÓN METANÓLICA
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27. RESULTADOS
CARACTERISTICAS ORGANOLEPTICAS
Color: Material Fresco Verde
Material Seco Café claro
Olor Inodoro
Estado Físico Sólido
ANÁLISIS DE HUMEDAD (MUESTRA FRESCA
Determinación Resultado (%)
1 79.96
2 81.29
3 81.64
Ŷ 80.96
δ +/-0.886
CV 1.09
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28. ANALISIS CUALITATIVO PRELIMINAR DEL
EXTRACTO HIDROALCOHOLICO
Compuesto Reactivo de Identificación Reactivo de Color Resultado
Identificado
pp. col.
Aminas en general Ninhidrina X Azul violáceo +++
Aldehídos y 2,4 Dinitrofenilhidrazina X Amarillo ó +
Cetonas Anaranjado
Esteres Hidroxilamina X Rojo tinto ó +
violáceo
Fenoles FeCl3 X Rojo vino, verde +++ (V)
intenso ó azul.
pp. = Precipitación.
col.= Coloración.
Hidrocarburos Permanganato de Potasio X Café. +++ R = Coloración roja.
Insaturados V = Coloración verde intenso.
Leyenda:
+ = Ligera presencia.
Hidrocarburos H2SO4 X Rojo, verde azul ó ++(R)
++ = Presencia media.
Aromáticos púrpura.
+++ = Presencia abundante.
- = Negativo.
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29. MARCHA FITOQUÍMICA PRELIMINAR
Compuesto Reactivo de Reactivo de Color Extracto Metanólico
Identificado Identificación
pp. col. A B
Taninos y/o FeCl3 X Rojo vino, verde +++(V) +++(V)
Compuestos intenso ó azul.
Fenólicos
Saponinas Formación de X Blanquecino - -
espuma
Flavonoides Shinoda X Amarillo, ++ +
pp. = Precipitación.
anaranjado,
carmelita ó rojo.
col.= Coloración.
N = Coloración negra
inmediata.
Azúcares Reductores Fehling X Rojo ó ladrillo. +++ +++
V = Coloración verde intensa.
Leyenda:
+ = Ligera presencia.
Esteroides y/o Lieberman - X Verde oscuro a +++(N) +++(N)
++ = Presencia media.
triterpenos Burchard negro.
+++ = Presencia abundante.
Resinas Agua X Blanco a crema. +++ +++ - = Negativo.
Coumarinas/Lactonas Baljet X X Rojo + +
Quinonas Borntrager X Rosado a rojo. - -
Alcaloides Dragendorff X Anaranjado +++ ++
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30. REACCIONES GENERALES PARA ALCALOIDES EN
EXTRACTO CRUDO DE ALCALOIDES
Reactivo de
Reactivo de
Color Resultado
Identificación
pp. col.
Dragendorff X Naranja +++
pp. = Precipitación.
col.= Coloración.
Wagner X Marrón +++
B = Coloración blanca.
Leyenda:
+ = Ligera presencia.
Mayer X Blanco a crema +++(B) ++ = Presencia media.
+++ = Presencia abundante.
- = Negativo.
Scheibler X Blanco +++
Urk X Violeta -
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31. SÓLIDOS EXTRAÍDOS POR EL MÉTODO DE
EXTRACTO DE ALCALOIDES SELECTIVO
Solvente Extracto
A B AT
Éter + + +++
Cloroformo +++ +++ ++
Acetato de Etilo ++ +++ ++
CH3Cl:MeOH (3:2) + + +
Leyenda:
+ = Ligera cantidad de sólidos extraídos.
++ = Presencia media de sólidos extraídos.
+++= Mayor presencia de sólidos extraídos.
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33. PUNTO DE FUSIÓN Y SOLUBILIDAD
De los extractos selectivos obtenidos: ECl2, EClB, EAC y EEAT.
Extracto Punto de Fusión (ºC)
ECl2 70 – 74
EClB 71 – 74
EAC 68 – 72
EEAT 60 – 62
Solventes
Fracción Acetato de Agua
CH3Cl Éter Hexano Acetona Metanol
Etilo F C
ECl2 S S LS LS S S I LS
EClB S S LS LS S S I LS
EEAT S S LS LS S S I LS
CH3Cl = Cloroformo.
3
F = Agua Fría.
C = Agua Caliente.
Leyenda:
S = Soluble.
I = Insoluble.
LS = Ligeramente soluble. 33
34. CONCLUSIONES
La muestra vegetal es conocida en nuestra medicina popular como Huanarpo macho,
que por estudio taxonómico se logro caracterizar a la misma siendo de la clase
Magnoliopsida, a la familia de los Euphorbiaceae, al género Jatropha (Euphorbia), especie
de la Jatropha macrantha y nombre científico Jatropha macrantha Muell. Arg.
Por marcha fitoquímica preliminar del extracto metanólico de los tallos de Jatropha
macrantha M. Arg. (Huanarpo macho) que permitió demostrar la presencia de taninos y/o
compuestos fenólicos, flavonoides, esteroides y/o triterpenos, resinas,
coumarinas/lactonas y principalmente alcaloides.
Según las reacciones específicas para alcaloides realizadas en todas las fracciones
alcaloideas dio un resultado positivo y abundante con el Reactivo de Marquis el cual dio
como respuesta una coloración específica (púrpura negrusco) lo cual permite dar como
resultado tentativo la presencia de alcaloides derivados del grupo de las opiáceas
fenantrenicas – Alcaloides derivados de la fenilalanina y tirosina (codeína, morfina, MDMA
o MDA).
Teniendo en cuenta las diferencias de extracción iníciales entre los extractos metanólicos
por los métodos soxhlet - reflujo, maceración y por la técnica de extracción de alcaloides
totales, no hubo diferencia significativa entre los resultados de análisis de los métodos
soxhlet - reflujo y maceración. Pero si hubo diferencia de los mismos con respecto a la
técnica de extracción de alcaloides totales.
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35. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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Fondo Editorial.
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Instituto de Farmacia y Alimentos. Cuba. 35
36. “Las hierbas están en la tierra como una señal del
propósito con el que se han de utilizar”.
(PARACELSO 1443 – 1541)
36