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05/06/2011 1 Profa. Dr. Fabiane Moreira Farias CURSO DE FARMÁCIA DISCIPLINA: FARMACOGNOSIA Uruguaiana ALCALÓIDES Latin: alcali Árabe: al-quali Grego: eidos (forma/ aspecto) Em sua maioria, possuem características alcalinas, com exceções (colchicina, piperina, oximas e alguns sais quaternários). Dificuldade na definição Difícil separação entre alcalóides propriamente ditos e aminas complexas ALCALÓIDESALCALÓIDES Compostos nitrogenados básicos, de origem natural e distribuição restrita. ALCALÓIDESALCALÓIDES Definição de Winterstein (1910): Estruturalmente complexos, com nitrogênio em anel heterocíclico. Biossintéticamente derivado de aminoácidos. Com atividade farmacológica marcante Substância orgânica cíclica, contendo um nitrogênio em estado de oxidação negativo, cuja distribuição é limitada entre os organismos vivos. ALCALÓIDESALCALÓIDES Definição de Pelletier (1983): INCLUI: Todos os compostos que foram considerados até o momento como alcalóides EXCLUI: aminas simples, aminoácidos, peptídeos, proteínas, ácidos nucléicos, porfirinas, vitaminas e outros compostos. ALCALÓIDESALCALÓIDES ALCALÓIDES VERDADEIROS PROTO ALCALÓIDES PSEUDO ALCALÓIDES Possuem um nitrogênio em anel heterocíclico Não possuem nitrogênio em anel heterocíclico Podem possuir ou não nitrogênio em anel heterocíclico SÃO derivados biossintéticos de aminoácidos SÃO derivados biossintéticos de aminoácidos NÃO são derivados de aminoácidos NÃO são derivados de aminoácidos 05/06/2011 2 ALCALÓIDESALCALÓIDES ALCALÓIDES VERDADEIROS Coniína (Conium maculatum) - cicuta Hiosciamina (Atropa belladona) Morfina (Papaver somniferum) ALCALÓIDESALCALÓIDES PROTOALCALÓIDES Colchicina (Colchicum autumnale) Mescalina (Lophophora williamsii ) ALCALÓIDESALCALÓIDES PSEUDOALCALÓIDES Cafeína (Coffea arabica) Teobromina (Theobroma cacao) LOCALIZAÇÃO NOS VEGETAISLOCALIZAÇÃO NOS VEGETAIS Podem ser encontrados em todas as partes de um vegetal Acúmulo preferencial em um ou mais órgãos Tecidos vegetais com crescimento ativo, Células epidérmicas e hipoepidérmicas, Bainhas vasculares, Vasos lactíferos. FUNÇÕES NOS VEGETAISFUNÇÕES NOS VEGETAIS Funções ainda não totalmente esclarecidas, mas algumas hipóteses são possíveis: �Proteção contra predadores: toxicidade, sabor amargo �Proteção contra radiação UV �Catabolismo: produtos de detoxificação de substâncias geradas pelo metabolismo primário �Reserva de nitrogênio �Hormônios reguladores de crescimento: inibidores de germinação, devido ao seu poder quelante e/ou citotóxico �Auxiliar na manutenção do equilibrio iônico: caráter alcalino. �Proteção contra predadores: toxicidade, sabor amargo �Proteção contra radiação UV �Catabolismo: produtos de detoxificação de substâncias geradas pelo metabolismo primário �Reserva de nitrogênio �Hormônios reguladores de crescimento: inibidores de germinação, devido ao seu poder quelante e/ou citotóxico �Auxiliar na manutenção do equilibrio iônico: caráter alcalino. OCORRÊNCIAOCORRÊNCIA Podem ser encontrados em vários organismos vivos: Vegetais superiores: cerca de 14% dos gêneros Microrganismos Ex.: Claviceps purpurea (esporão do centeio) - vasoconstritor Organismos marinhos Ex.: Dercitina – alcalóide com atividade citotóxica, isolado de esponjas marinhas. 05/06/2011 3 OCORRÊNCIAOCORRÊNCIA Microrganismos OCORRÊNCIAOCORRÊNCIA Organismos marinhos ORIGEM BIOSSINTÉTICAORIGEM BIOSSINTÉTICA De uma forma geral, são formados a partir de aminoácidos (alcalóides verdadeiros e protoalcalóides). Ácido aspártico , lisina, tirosina, triptofano e histidina Aminoácidos protéicos FENILALANINA Origem de anéis aromáticos em alcalóides complexos Fonte de grupamentos alfa-amino Aminoácido não protéico Ornitina ORIGEM BIOSSINTÉTICAORIGEM BIOSSINTÉTICA Pseudoalcalóides Terpenos Bases púricas O ANEL HETEROCÍCLICO FORMADO FORNECE A BASE PARA A CLASSIFICAÇÃO QUÍMICA CLASSIFICAÇÃOCLASSIFICAÇÃO Por origem botânica Por ação farmacológica Por estrutura química Por origem biogenética CLASSIFICAÇÃO POR ESTRUTURA CLASSIFICAÇÃO POR ESTRUTURA QUÍMICA N indol N N N N O O purina N N esteróides N pirrol N H pirroliz idina N H piperidina N piridina N N pirimidina N quino lina N isoquinolina N quino lizidina N N N im idazol N CH 3 tropânico 05/06/2011 4 CLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICACLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICA Protéicos ácido L-aspártico (piridinas, isoquinoleínas) L-lisina (piperidinas, quinolizidinas) L-tirosina (isoquinolinas, benzilisoquinolinas, betalaínas) L-triptofano (derivados da triptamina, β-carbolinas, indóis complexos) L-histidina (imidazóis). Não-protéicos L-ornitina (pirrolidínico, pirrolizidinico e tropânico) DERIVADOS DE AMINOÁCIDOSDERIVADOS DE AMINOÁCIDOS CLASSIFICAÇÃO CLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICA CH2 H2N HC NH2 COO H C CH H2N COO H O H O N NH N C C COO H O H O O H2N H2N COO H N H NH N N Ornitina Ácido glutâmico Pirrolidinas Tropanos Pirrolizidinas Ácido α-cetoglutárico Lisina Piperidinas = Quinolizidinas Indolizidinas N H2 C O OH N Piridinas Ácido aspártico CLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICACLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICA C O OH H O O H O H C O OH O H C O OH C O OH N H2 N H C OOH N H2 HO O C O H C O O H O C O O H NH2 N C O OH NH2 O H N O N N N N Ácido chiquí mico Ácido corí smico Ácido antraní l ico L-triptof ano Ácido pref ênico L- tirosi naL-fe nilalanina Q ui noleínas Qui nazolinas Benzoxazinas Indóis isoquinol eí nas N N C O O H N H2 N N Hi st idina Imi dazóis CLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICACLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICA L-ORNITINAL-ORNITINA CLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICACLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICA N O O H OH N COOH PirrolidínicosPirrolidínicos Estaquidrina Medicago sativa L. TropânicosTropânicos Atropina Atropa belladonna L L-ORNITINAL-ORNITINA CLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICACLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICA PirrolizidínicosPirrolizidínicos FenantroindolizidínicosFenantroindolizidínicos L-ORNITINAL-ORNITINA Retronescina Senecio Tiloforina Tylophora asthmatica N OHHHO N O O O O H 05/06/2011 5 CLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICACLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICA L-LISINAL-LISINA CLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICACLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICA PiperidínicosPiperidínicos QuinolizidínicosQuinolizidínicos L-LISINAL-LISINA Lobelanina Lobelia inflata Lupinina Lupinus leteus N O O N H OH CLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICACLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICA IndolizidínicosIndolizidínicos L-LISINAL-LISINA Castanospermina Castanospermim australe N OH OH OH HO H CLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICACLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICA MonoterpênicosMonoterpênicos SesquiterpênicosSesquiterpênicos TERPÊNICOSTERPÊNICOS Valerianina Valeriana officinalis N O N H H HO OH Dendrobina Dendrobium nobile CLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICACLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICA DiterpênicosDiterpênicos TriterpênicosTriterpênicos TERPÊNICOSTERPÊNICOS Atisina Aconitum spp OH H H N O O H HO H H H H H HN H Solasodina Solanum spp. CLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICACLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICA ÁCIDO ANTRANÍLICOÁCIDOANTRANÍLICO 05/06/2011 6 CLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICACLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICA QuinolínicosQuinolínicos QuinazolínicosQuinazolínicos ÁCIDO ANTRANÍLICOÁCIDO ANTRANÍLICO Dictamina Dictannus albus Peganina (vasicina) Peganum harmala N O O N OH H N CLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICACLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICA L-TRIPTOFANOL-TRIPTOFANO CLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICACLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICA Indóis simplesIndóis simples -carbolinasΒΒΒΒ-carbolinas L-TRIPTOFANOL-TRIPTOFANO Psilocina Psylocibe mexicanus Harmina Peganum harmala OH NH N NH N H3CO CLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICACLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICA IndolIndol monoterpênicos QuinolínicosQuinolínicos L-TRIPTOFANOL-TRIPTOFANO Reserpinina Rauvolfia spp. Quinina Cinchona spp. O NH N O O H H O H N O HO N H H H CLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICACLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICA PirroloindólicosPirroloindólicos ErgolinasErgolinas L-TRIPTOFANOL-TRIPTOFANO Fisostigmina Physostigma venenosum Ácido (+)-lisérgico Claviceps purpurea ON O H N N H N NH HOOC H CLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICACLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICA L-TIROSINAL-TIROSINA 05/06/2011 7 CLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICACLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICA FeniletilaminasFeniletilaminas TetraidroTetraidro isoquinolínicos L-TIROSINAL-TIROSINA Mescalina Lophophora williamsii (R/S)-lofocerina Lophophora spp. NH2 H3CO H3CO OCH3 NCH3HO H3CO CLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICACLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICA BisbenzilBisbenzil isoquinolínicos L-TIROSINAL-TIROSINA ProtoberberinasProtoberberinas Tubocurarina Chondrodendrum tomentosum Berberina Berberis spp. H H3CO NCH3O OH H O N OH OCH3 (H3C)2 O O N OCH3 OCH3 CLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICACLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICA IsoquinoleínicosIsoquinoleínicos monoterpênicos L-TIROSINAL-TIROSINA BetalaínasBetalaínas Emetina Psychotria ipecacuanha Betanidina Beta vulgaris N H HN H3CO H3CO H H OCH3 OCH3 HO HO N NH O OH O OH O OH CLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICACLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICA BenzilisoquinolínasBenzilisoquinolínas L-TIROSINAL-TIROSINA FenetilisoquinolinasFenetilisoquinolinas Galantamina Amaryllis spp Colchicina Colchicum autumnale N OH H3CO O O NH OH3CO H3CO H3CO CLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICACLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICA BASES PÚRICAS ou PURINASBASES PÚRICAS ou PURINAS CLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICACLASSIFICAÇÃO POR ORIGEM BIOGENÉTICA PURINASPURINAS XantinasXantinas Cafeína Coffea arabica N N N N O O 05/06/2011 8 PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICASPROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS Peso molecular: 100-900 Base fraca: convertidos em sais em soluções aquosas de ácidos minerais e em base livre, em soluções alcalinas Forma sal: + estável - comercializado Bases oxigenadas: sólidos Ex. morfina Bases não oxigenadas: líquidos Ex. nicotina DETECÇÃO E CARACTERIZAÇÃODETECÇÃO E CARACTERIZAÇÃO �Os alcalóides formam sais duplos com compostos de mercúrio, ouro, platina e outros metais. �Existem diversos reagentes gerais para detecção de alcalóides por precipitação. �Os precipitados podem ser amorfos ou cristalinos e possuir cores diferentes variando do branco ao marrom-alaranjado. �Os precipitados podem ser causados, também, por proteínas , purinas, betaínas, algumas cumarinas, hidroxifenóis e lignanas. DETECÇÃO E CARACTERIZAÇÃODETECÇÃO E CARACTERIZAÇÃO Reativos específicos Vitali-Morin: alcalóides tropânicos Ninhidrina: alquilfenilaminas Cloreto férrico em meio ácido: alcalóides com hidroxila fenólica e tropolonas Sulfato de cério (Ce) amoniacal: indóis (amarelo) e diidroindóis (vermelho)com EXTRAÇÃOEXTRAÇÃO Em meio ácido Droga vegetal pulverizada extraída diretamente com solução aquosa ácida (HCl, H3PO4, ácido acético). Concentração, alcalinização e extração com um solvente orgânico imiscível com a água Em meio alcalino com solventes orgânicos Stas-Otto Fluido super-crítico Tropânicos e isoquinolínicos EXTRAÇÃOEXTRAÇÃO Stas-Otto Droga pulverizada Adição de base fraca (NH3 aq., Solução de Na2CO3) Extração com solvente orgânico (CHCl3, éter, tolueno, etc.) Extrato orgânicoDroga esgotada Concentração Extração com solução de ácido diluído (HCl, H3PO4, etc.) Solvente orgânico esgotado Extrato aquoso ácido Alcalinizar com base fraca (NH3 aq., Solução de Na2CO3)Extração comsolvente orgânico (CHCl3, éter, tolueno, etc.) Solução áci a esgotada Solução orgânica de alcalóides Evaporação ALCALÓIDES TOTAIS ANÁLISE QUANTITATIVAANÁLISE QUANTITATIVA Gravimetria pesagem do resíduo de alcalóidestotais Volumetria acidimetria direta ou de retorno Volumetria CG CG/FID; CG/EM CLAE CLAE/UV; CLAE/EM; CLAE/RMN1H Eletroforese 05/06/2011 9 EMPREGO FARMACÊUTICOEMPREGO FARMACÊUTICO Emetina: amebicida e emético Atropina, hiosciamina e escopolamina: anticolinérgicos Reserpina e protoveratrina A: anti-hipertensivos Quinina: antimalárico Camptotecina, vinblastina e vincristina: antitumorais Codeina e noscapina: antitussígenos Morfina: hipnoanalgésico EMPREGO FARMACÊUTICOEMPREGO FARMACÊUTICO Quinidina: depressor cardíaco Cafeína: Estimulante do sistema nervoso central Teobromina e teofilina: diuréticos Colchicina: tratamento da gota Tubocurarina: miorrelaxante Efedrina: simpatomimético Castanospermina: antiviral Galantamina: tratamento do mal de Alzheimer
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