Metilxantinas ou Alcaloides Purínicos - Farmacognosia II

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Metilxantinas ou Alcaloides Purínicos – 
Pseudoalcaloides 
Farmacognosia II 
Características 
> Metilxantinas ou alcaloides purínicos são uma classe de 
pseudoalacoides, ou seja, alcaloides que não são 
derivados de um aminoácido. 
> são derivadas de bases púricas. 
 
> caráter anfótero: capacidade de reagir com 
comportamento ácido ou básico, dependendo do 
equilíbrio ácido-base. 
> Metilxantinas: cafeína, teofilina e teobromina. 
 
A cafeína é tri-metilada e a teobromina e teofilina são di-
metiladas. 
> presentes no café, chocolate, chá verde, chá preto. 
> podem ser encontradas nas formas tautoméricas, 
lactama (cetônica – caráter básico) → lactima (enólica – 
caráter ácido), o que confere o caráter anfótero. 
 
- Exceção: a cafeína é uma metilxantina tri-metilada que 
não pode formar enóis (lactima). Assim, não é capaz de 
transitar pelas formas tautoméricas, permanecendo na 
forma lactama, o que lhe confere um caráter básico 
pronunciado. 
Biossíntese 
As metilxantinas são derivadas das bases púricas. 
Na sua rota sintética ocorre uma série de metilações, 
mediadas pelas N-metiltransferases que usam S-
adenosil-L-metionina (SAM) como doador de metila. 
Assim, o intermediário xantosina dá origem à 7-
metilxantosina, que leva à formação da 7-metilxantina → 
teobromina → cafeína. 
 
Via de formação da xantosina, onde ocorre uma série de 
fosforilações a partir da adenosina. 
 
 
A xantosina, formada por um núcleo purínico e um açúcar, 
sofre uma série de metilações levando à formação da 7-
metilxantosina, e, em seguida, à 7-metilxantina, que vai 
sofrer uma metilação, que pela ação da cafeína sintase e 
da SAM, vai levar a formação da teobromina, que, 
novamente, pela ação da cafeína sintase e a SAM, vai 
levar a formação da cafeína. 
Distribuição 
> restrita a regiões tropicais e subtropicais. 
> Gêneros: 
Coffea (Rubiaceae) 
Cola (Malvaceae) 
Theobroma (Malvaceae) – cacau, cupuaçu 
Paullinia (Sapindaceae) – guaraná 
Ilex (Aquifoliaceae) – erva mate 
Camelia (Theaceae) – chá verde, preto, amarelo 
 
Café: ↑cafeína, ↓ teofilina 
Chocolate: ↓ cafeína, ↑ teobromina, ↓ teofilina 
> Chá e café → cafeína é produzida nas folhas jovens e 
frutos imaturos (verdes), e se acumulam gradualmente 
conforme a maturação desses órgãos. 
Funções nos Vegetais 
> Metabolismo do nitrogênio e carbono: as metilxantinas 
na planta servem como fonte de metila para outras 
biossínteses, incluindo reações de transmetilação-
desmetilação. 
> Defesa: as partes jovens são as mais suscetíveis ao 
ataque dos herbívoros. Por isso, há mais cafeína em 
folhas jovens, frutos e botões florais de Coffea sp. e 
Camelia sp. → evita herbivoria e ataque por patógenos 
(fungos) a tecidos jovens e frágeis. 
 
> Utilizar uma solução de cafeína a 1% → evita herbivoria 
de folhas de tomate. 
> Solução de cafeína a 0,01-0,1% → é neurotóxico e mata 
ou repele lesmas e caramujos em orquídeas e folhas de 
repolho. 
> A cafeína no tegumento das sementes e folhas 
senescentes é liberada no solo para inibir a germinação 
de sementes ao redor – alelopatia. 
> Alelopatia: é quando a planta tem um efeito prejudicial 
ou benéfico por meio de substâncias químicas à outra 
planta, inibindo o crescimento das plantas ao seu redor, 
impedindo a competição por luz, nutrientes e minerais. 
> Pesticidas naturais: plantas transgênicas produtoras de 
cafeína, que originalmente não produziam cafeína se 
tornaram resistentes ao ataque de insetos (herbívoros) → 
insetos evitam essas plantas em relação ao controle. 
> As Metilxantina potencializam o sabor dos alimentos. 
Extração e Caracterização das 
Metilxantinas 
> Extração: 
- Método clássico para alcaloides (via ácido-base) 
- Método de sublimação (sólido – gasoso) 
> Caracterização: 
- Precipitam com taninos, reativo de Dragendorff ou 
soluções iodo/iodeto em meio ácido: porque as 
metilxantinas são substâncias nitrogenadas. 
- Reação da Murexida: coloração purpura no recipiente 
que está se realizando a reação. 
HCl + KClO3 + NH3 
Metilxantina sofre uma cisão oxidativa formando os 
intermediários aloxano + ácido dialúrico. Na presença de 
HCl, há condensação de dois aloxanos, levando a 
formação de aloxantina. Com a adição de NH4OH, a 
aloxantina forma o purpurato de amônio (cor violácea) 
 
Farmacologia da Metilxantina 
> 4 diferentes mecanismos de ação: 
→ Antagonista dos receptores de adenosina 
→ Regulação do nível intracelular de cálcio 
→ Inibição da fosfodiesterase 
→ Modulação da ação do receptor de GABAA 
> seus efeitos sobre o organismo ocorrem quando é 
utilizada em altas doses. 
> efeito estimulante à nível do SNC. O efeito periférico 
atua nos músculos. 
 
A interação da cafeína com receptores da adenosina faz 
com que as células expressem novos receptores de 
adenosina. Assim, deve-se ingerir mais cafeína para 
ocupar os novos receptores. 
Adenosina: purina endógena; agonista de receptor de 
adenosina (purinérgico), o qual está acoplado à proteína 
G. Efeitos da adenosina: 
 
A administração de cafeína leva a efeitos contrários às 
ações no SNC. 
Propriedades Farmacológicas: 
> SNC: estimulantes (cafeína e teofilina) – não provocam 
dependência 
> Cardiovascular: ação inotrópica positiva, aumenta 
frequência e débitos cardíaco e coronariano. 
> Vasos: a cafeína provoca vasoconstrição cerebral (dor 
de cabeça – porque compressão das terminações 
nervosas) e vasodilatação periférica (aumenta o fluxo de 
sangue no músculo esquelético) 
> Musculatura lisa: relaxamento musculatura brônquica 
(teofilina) – asma, bronquite 
> Musculatura estriada: contração e reduz fadiga 
(cafeína) – cafeína atua liberando cálcio nas células, 
aumentando a força de contração muscular. 
> Diurese: aumenta filtração glomerular → diurético 
(teobromina e teofilina) 
> TGI: Aumenta a secreção gástrica 
> Consumo regular de café → proteção contra Alzheimer 
e Parkinson 
> Metilxantinas bloqueiam receptores de adenosina no 
cérebro → maior atividade neuronal, prolongando a vida 
das células 
> 3-4 expressos (até 300 mg/dia) é seguro para adultos 
saudáveis 
 
 
Cafeína: 
> A cafeína é metabolizada no 
fígado, levando à formação de 
metabólitos parametilxantina 
(70%), teofilina e teobromina. 
> Usos: alívio de crises de enxaqueca 
estimulantes, tônicos e revigorantes 
> substância psicoativa mais consumida em todo mundo 
> Efeitos colaterais da cafeína: 
→ Curto prazo: palpitações, distúrbios gastrintestinais, 
ansiedade, tremor, aumento da pressão sanguínea, 
insônia 
→ Dores de cabeça 
→ Nervosismo 
→ Cansaço 
→ Taquicardia 
→ Diurese 
→ Face vermelha 
→ Alterações cognitivas 
→ Contração muscular 
Cafeinismo: > 600 mg/dia; síndrome que causa 
ansiedade, cansaço, distúrbios do sono. 
> Tolerância à cafeína: 
Por que algumas pessoas bebem café antes de dormir e 
não tem insônia? Devido aos polimorfismos genéticos 
nos receptores de adenosina. 
Teofilina: 
> Efeito: broncodilatador → asma 
> Efeitos colaterais da teofilina: 
→ Distúrbios do sono 
→ Excitação 
→ Taquicardia 
→ Dores abdominais 
→ Náuseas 
→ Diarreia 
→ Hipotensão 
→ Dores de cabeça 
→ Convulsões (superdosagem) 
Teobromina: 
> Efeito: supressor da tosse; broncodilatador, aumenta o 
HDL e reduz do LDL – proteção 
cardiovascular, prolonga o sono. 
> século XIX → administração de 
teobromina para prevenir ataques de 
angina pectoris 
Chocolate e suas Propriedades 
Os benefícios do chocolate amargo na saúde 
cardiovascular 
> Por que o chocolate amargo? Foi observada baixa 
mortalidade por DCV em diversas populações de Maias 
na América Central, que tinham como hábito consumo de 
cacau. 
> O chocolate é um alimento derivado das sementes do 
cacau (Theobroma cacao L., Malvaceae) 
 
Segundo a Resolução n° 12 de 1978, da Comissão 
Nacional de Normas e Padrões para Alimentos (CNNPA) 
da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), o 
chocolate amargo (CA) é definido como: 
“Produto preparado com cacau, pouco açúcar,adicionado ou não de leite” 
> Composição química do chocolate → 300 constituintes 
químicos distintos 
> Principais componentes: 
1. Manteiga de cacau: ácidos oleico, esteárico e palmítico; 
2. Minerais: magnésio, potássio, ferro e zinco; 
3. Metilxantinas: teobromina e cafeína; 
4. Polifenóis: flavonoides, principalmente flavan-3-ois; 
- Polifenóis: metabolismo secundário das plantas → via 
mista (via do ácido chiquímico + via do acetato-malonato) 
→ frutas e vegetais → flavonoides 
- Flavonoides: catequinas (-)-epicatequina e (+)-catequina 
e as procianidinas (os dímeros procianidinas B2, B1 e os 
trímeros C1), pertencentes aos flavan-3-ois. 
5. Outros: tiramina, triptofano e serotonina. 
 
> a metilxantina que representa o chocolate amargo é a 
teobromina. 
Funções dos Flavonoides e das Metilxantinas 
→ Capacidade antioxidante, anti-inflamatória e 
antiplaquetária 
→ Atividade na expressão de genes envolvidos na 
regulação de proliferação celular, apoptose 
→ Ação hipotensiva e hipocolesterolêmica 
→ Modulação de cascatas de sinalização 
→ Atividade na supressão de inflamação crônica 
→ Melhora da função endotelial 
Os flavonoides (flavan-3-ois) e a teobromina são os 
prováveis responsáveis pelas ações benéficas do 
chocolate → bem absorvidos no intestino delgado. 
 
 
 
 
 
 
 
> O chocolate pode auxiliar na prevenção de DCV mais 
comuns como a hipertensão, a aterosclerose e a DM, e 
ainda complicações mais severas como o AVC e o IAM. 
> Os efeitos foram mais pronunciados nos estágios iniciais 
ou intermediários das patologias, não beneficiando 
pacientes em fases mais avançadas das doenças. 
> O chocolate possui papel profilático na manutenção da 
saúde cardiovascular, quando consumido em doses 
diárias (6,0 a 105 g/dia), associado a hábitos saudáveis. 
Engenharia Genética 
> permite o desenvolvimento de café e chá transgênicos 
que não produzam cafeína, a partir de modificação 
genética de enzimas. Contudo, as plantas tornaram-se 
muito suscetíveis aos ataques de herbívoros. 
1970 → produção de café e chá descafeinados. 
> Descafeinação (método mais atual) → extração por 
fluido supercrítico com CO2. Esse método evita os 
resquícios de solventes orgânicos que são observados 
em outros métodos que utilizam solventes para a 
extração da cafeína. 
- Desvantagens: elimina os aromas – já que não é seletiva 
apenas para a cafeína, alto custo. 
Drogas Vegetais 
→ Paullinia cupana Kunth – SAPINDACEAE: Guaraná 
 
A droga vegetal é constituída pelas sementes secas 
desprovidas de arilo e tegumento (casquilho), contendo, 
no mínimo, 5% de metilxantinas, calculadas como 
cafeína (C8H10N4O2; 194,19) e, no mínimo, 4% de taninos. 
→ Cola nitida (Vent.) A.Chev. – MALVACEAE: Noz-de-
cola 
 
A droga vegetal consiste dos cotilédones dessecados, 
contendo, no mínimo, 1,7% de taninos totais e 2,0% de 
cafeína. 
> Análise das Drogas Vegetais: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Glicosídeos Cianogênicos 
> são substâncias tóxicas, incomum nas plantas, por 
possuírem um grupamento nitrila, que, quando sofrem 
hidrólise, dão origem ao ácido cianídrico. 
 
> Biossíntese: são derivadas da fenilalanina 
 
> Fonte: sementes de amêndoas, damasco, caroço do 
pêssego. No Brasil: maniçoba – cozimento por 7 dias da 
mandioca brava (Manihot utilíssima). 
O ácido cianídrico atua na mitocôndria, prejudicando o 
ciclo da cadeia respiratória e a produção de ATP. Assim, 
ocorre um colapso energético, fazendo com que a célula 
morra por hipóxia.